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2017-6-6 閱讀(1670)
近年來，全基因組測序技術的發展為科學家們在癌癥等多種疾病上的研究提供了巨大的幫助，在全基因組測序的幫助下，科學家們就能夠有效鑒別出和癌癥相關的基因突變，為開發靶向性的癌癥新型療法提供了一定希望，那么全基因組測序研究的進展如何呢？本文中，小編對近年來全基因組測序進展的相關研究進行了整理，分享給各位！
【1】AJHG：科學家利用全基因測序來鑒別個體的患病風險
doi：10.1016/j.ajhg.2016.12.009
想象有一天當你去拜訪醫生進行身體檢查時，醫生會告訴你去進行一些常規檢查，比如膽固醇、血糖和血細胞計數等項目，但同時醫生也會讓你進行基因組的測序，即對大約30億個堿基進行檢測，然而常規的基因組檢測目前距離我們還太過于遙遠。
來自德克薩斯大學休斯頓健康科學中心的研究人員Eric Boerwinkle博士就表示，在不久的將來，全基因組測序或許就會成為常規醫學研究中*的一部分。為了幫助臨床醫生、患者以及科學家們加工處理大量讓人難以置信的數據，這項研究中，研究人員開發出了一種新型框架，這種框架能夠幫助理解機體的全基因組序列數據來鑒別增加或降低疾病發生風險的遺傳突變，相關研究刊登于雜志The American Journal of Human Genetics上。
研究者Alanna Morrison博士表示，這項研究非常重要，因為其能夠為科學家和臨床醫生提供實際的步驟來幫助分析全基因組數據，鑒別出可能增加個體疾病風險或保護個體免于某些疾病風險的差異，比如糖尿病、癌癥和心臟病等。文章中，研究者對來自社區動脈粥樣硬化風險研究（ARIC）中的3000多名個體進行了全基因組測序，并且對和心臟及血液疾病相關的多種特點進行分析。
【2】新突破！掌上測序儀完成人類全基因組測序
新聞閱讀：Wellcome Trust Centre For Human Genetics And Genomics Plc First To Sequence Multiple Human Genomes Using Hand-Held Nanopore Technology
zui近，英國牛津大學（Oxford University）Wellcome Trust人類遺傳學中心（Wellcome Trust Centre for Human Genetics）和在基因組分析領域的英國公司Genomics plc宣布，使用掌上納米孔測序儀完成了多個人類全基因組測序和分析。這項成果是在紐約舉行的牛津納米孔行業會議上公布的，它標志著測序技術的一次突破，打開了大規模使用納米孔測序技術的大門。
納米孔技術是近年來在基因測序領域興起的一項新技術，它的主要原理是通過電泳驅動單鏈DNA分子通過一個直徑只有1納米的小孔，當不同的核苷酸經過這個納米孔時，因其*的結構會對通過納米孔的電流產生一個特定的改變。通過捕捉和分析這個電流改變，就可以記錄核苷酸的序列。由于納米孔只允許DNA分子上的核苷酸逐一通過，測序的連續性和準確度非常高。并且無需擴增或標記DNA就能進行測序，有望降低測序成本。
【3】Science MBE：全基因組測序幫助追蹤真菌特殊降解酶類的起源
doi：10.1126/science.1221748
近日，發表在雜志Molecular Biology and Evolution上的一項研究論文中，來自美國能源部聯合基因組研究所等機構的研究人員通過對10株白腐真菌和褐腐真菌進行全基因組測序闡明了真菌中和木質纖維素分解相關的酶類起源的時間軸。
真菌是植物體的天然降解幫手，其包含有特殊的酶類可以幫助科學家從事很多應用性研究。對白腐真菌和褐腐真菌進行全基因組測序研究其酶類家族*研究者們長期以來在真菌進化領域研究的空白，同時也提供了更加的時間軸來揭示可以在不同時間段對植物體進行降解的關鍵真菌。
生物能源的研究人員一直以來都非常感興趣從事朽木菌的研究，因為朽木菌所產生的酶類可以降解多種植物原材料，比如纖維素、半纖維素和木質素等，褐腐真菌被認為僅可以降解纖維素和半纖維素，而白腐真菌則可以降解所有的植物體組分，比如纖維素等。對真菌基因組的大范圍測序或許就可以幫助研究者們制定更為深入的真菌降解朽木的策略；文章中研究人員構建了一種比較基因組學的分析技術來幫助進行10株真菌的測序，組裝以及信息注解，這樣一來就可以更好地追溯真菌木質素降解關鍵酶類的起源了。
【4】單細胞全基因組測序——求同存異，追本溯源
細胞是生命體結構和功能的基本單位，人類對生命本源的不斷探索推動了科學技術的發展。單細胞全基因組測序是在單細胞水平對全基因組進行擴增與測序的一項新技術，它對單個細胞異質性的研究不僅在表觀遺傳學、植物學、微生物學等理論研究中發揮重要作用，在癌癥腫瘤疾病診斷治療、胚胎植入前遺傳診斷篩查等臨床應用中也有非常重要的意義。
2011年，《Nature Methods》將單細胞測序列為年度值得期待的技術之一；2013年，《Science》將單細胞測序列為年度zui值得關注的六大領域。近年來單細胞全基因測序不斷發展的技術方法和在各領域的研究成果也屢屢登上"NCS"的榮譽殿堂。仿佛一夜之間，單細胞全基因組檢測技術就成了生物醫藥研究人員的新寵。
究其原因，除了技術層面的進步，單細胞全基因組測序也體現了科學研究對生命體極大的尊重。下面我們就從幾個方面來解讀這項新興技術。
【5】全外顯子測序發現胰腺癌新治療靶點
doi：10.1038/ncomms7744
近日，學術期刊nature communication在線發表了美國科學家的一項研究進展，他們對109名胰腺導管腺癌（PDA）病人進行了全外顯子測序，發現了PDA中的基因突變多樣性，并且為發現PDA治療靶點提供了重要信息。
胰腺導管腺癌是一種預后效果非常差的惡性疾病，需要深入了解該疾病的病因并開發靶向治療策略。由于PDA腫瘤中存在大量基質細胞和炎癥細胞，因此對來自于病人的腫瘤樣本進行腫瘤細胞測序存在很大障礙，難以獲得高質量數據。
在該項研究中，研究人員為方便檢測基因突變，同時移除非腫瘤性組織的污染，他們利用顯微切割的方法將癌癥患者的腫瘤組織進行了異種移植并建立了細胞系。隨后對109例進行過顯微切割的PDA病例進行了全外顯子測序，經過顯微切割操作后，腫瘤細胞得到富集并增強了對基因突變的檢測。
【6】Nature 子刊：*規模zui大全基因組測序發現了啥？
日前，Human Longevity 公司的研究人員在《Nature Genetics》雜志上發表了*規模zui大的全基因組測序和血液代謝物分析的研究結果。
他們的研究發現了基因組中 101 個新基因位點與 246 種代謝物之間的，同時找出 90 種能夠導致血液中某些代謝物水平異常的罕見基因變異。這項工作不但擴展了影響代謝組 (metabolome) 的基因位點的范圍，而且令人驚訝地發現能夠導致血液中代謝物水平異常的罕見基因變異比原先預想的要多。
血液中代謝物的水平在不同人之間差別很大，這種差別源于多種因素，其中包括個體的遺傳背景和接觸到的環境因素方面的不同。很多代謝物的水平有很強的遺傳性，這反映了每個人在編碼與新陳代謝相關的酶、代謝轉運蛋白和調節蛋白的基因上的多樣性。許多研究人員希望找到那些影響代謝物水平的基因變異，因為發現這些基因變異可能為找到某些疾病的發病機制提供有價值的信息。
【7】AJMG：全基因組測序方法破解兒童罕見疾病大難題
DOI：10.1002/ajmg.a.38069
近日，來自美國翻譯基因組學研究院(Translational Genomics Research institute)的研究人員通過研究鑒別出了能夠引發兒童機體異常和發育遲緩的基因突變，相關研究刊登于雜志American Journal of Medical Genetics上。基于對6歲兒童機體的基因組進行分析，研究人員鑒別出了一種新型的基因突變，該突變能夠影響名為CASK蛋白的表達，而該蛋白對于兒童大腦發育以及大腦神經元之間的信號傳遞非常關鍵。
研究者Isabelle Schrauwen教授表示，鑒別出新型的CASK突變能夠幫助我們理解這些兒童多方面障礙發生的機理，同時也為后期我們開發新型療法來治療這些疾病提供了新的線索和思路。研究者指出，兒童所表現出的癥候群包括發育遲緩、飲食障礙（包括嚴重的胃腸道和胃食管并發癥）、無意識的眼部運動（被稱為眼球震顫，這種疾病會降低或限制兒童的視力）。盡管兒童的IQ和語言技能正常，但其在運動發育、行為以及記憶能力方面會出現損傷，而這些臨床特性也是名為FGS4的罕見發育綜合癥的標志。
【8】PNAS：外顯子變異檢測——全基因組測序比全外顯子測序更強大
doi：10.1073/pnas.1418631112
目前，全外顯子測序和全基因組測序技術在遺傳分析和發現導致疾病發生的潛在基因突變方面應用越來越廣泛，隨著測序技術的不斷迭代更新，越來越成熟，昂貴的價格會逐漸降低，那么在排除價格因素之后，全外顯子測序和全基因組測序在檢測外顯子突變方面究竟誰更加強大呢？來自美國的科學家對這一問題進行了相關研究，其研究結果發表在學術期刊PNAS上。
研究人員指出，全外顯子測序(WES)是對具有蛋白編碼功能的外顯子進行的測序技術，近年來全外顯子測序在發現外顯子基因突變方面逐漸得到廣泛應用，但全基因組測序(WGS)也越來越成為發現外顯子基因突變的一項非常具有吸引力的測序技術。目前，全基因組測序比全外顯子測序價格昂貴，但全基因組測序的價格應該會比全外顯子測序下降得更快。
【9】Nature：全基因組測序可預測胰腺癌化療效果
doi：10.1038/nature14169
近日，*期刊nature發表了澳大利亞科學家的一項研究進展，他們通過對胰腺癌病人進行全基因組測序以及CNV分析重新定義了胰腺癌突變圖譜。
胰腺癌目前仍是致死率zui高的惡性腫瘤之一，也是人類健康的一個主要負擔。研究人員對100個胰腺導管腺癌（PDAC）病人進行了全基因組測序以及copy number variation（CNV）分析，結果發現染色體重排導致的基因破壞在胰腺癌病人中普遍存在，這會影響導致胰腺癌發生的關鍵基因比如TP53，SMAD4，CDKN2A，ARID1A和ROBO2，同時還會影響一些新的胰腺癌驅動因子比如KDM6A和PREX2。研究人員提出，根據結構變化的模式不同，可將PDAC分為具有潛在臨床應用價值的4個亞型：穩定型，局部重排型，零散型和不穩定型。
【10】EBioMedicine：全基因組測序識別癌癥相關基因突變
doi：10.1016/j.ebiom.2014.12.003
UT西南醫學中心癌癥研究人員已經證明，全基因組測序可用于識別癌癥的遺傳性風險，其可以潛在地改善癌癥的預防，診斷和治療。
這是研究使用了全基因組測序以評估一系列258癌癥患者的基因組，診斷其癌癥傾向性突變情況。這項研究發表在雜志EBioMedicine上。全基因組測序是新的基因工具，能夠確定比以往更多的DNA序列。
我們的研究結果顯示，近90％的臨床鑒定突變可被明確地檢測到，同時還有額外的癌癥基因突變被發現。研究者幫助患者評估許多類型癌癥，包括腎，皮膚，肺，乳腺，卵巢，結腸，內分泌和前列腺癌的風險。一旦癌癥已知的遺傳傾向被發現，Ross博士和她的團隊就可實施早期癌癥的*治療方法或者更好的策略預防癌癥不形成。
所有約5％到10％的癌癥是由已知的遺傳基因突變引起的。這些突變一代一代傳下來。BRCA1和BRCA2基因突變是遺傳性乳腺癌zui常見的原因。 BRCA基因突變是zui出名的，是因為他們增加患乳腺癌的風險，同時也造成卵巢癌，前列腺癌，胰腺癌和其它癌癥的風險增加。
