值得收藏|基因组变异类型详解及区分

来源: 菁良基因科技(深圳)有限公司   2020-11-19   访问量:516评论(0)

变异是导致基因组差异的最重要因素,主要可分为单个碱基对的变异(SNVs/SNPs)、小的插入或缺失(InDels≤50bp)以及结构变异(SVs>50bp)。今天主要跟大家整理一下这几种常见基因组变异类型。

No,1 | 单个碱基对的变异
单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs),单个核苷酸碱基的改变,包括置换、颠换、缺失和插入,导致的核酸序列的多态性,是人类最常见的遗传变异类型。由于具有遗传稳定性强、数量多、分布广等特点,SNP被广泛应用于群体遗传学以及疾病相关基因定位等研究中。

单核苷酸变异(Single Nucleotide Variants,SNVs)是DNA序列中单一核苷酸的变异。有单位点核苷置换,单位点核苷缺失,单位点核苷插入三种常见模式。其中置换模式为基因组上某一单位点核苷变异成另一核苷,缺失模式为基因组上某一位点的核苷缺失,插入模式为基因组上某一单位点核苷重复表达。


SNPs 与 SNVs

二者都是单核苷酸的改变,如果细究起来,还是有些区别的。SNPs一般是针对“群体”而言,且在群体中占据一定比例(well characterized),而SNVs一般是针对“个体”而言,发生频率非常低,不常见 (not well characterized)。

No.2 | 小的插入或缺失

插入和缺失( insertion-deletion,InDel),指的是在基因组的某个位置上所发生的小片段序列的插入或者缺失,其长度通常在50bp以下。与SNP不同的是,它并不是单个碱基的变化,而是在基因组中发生不同大小的DN**段的插入或者缺失。它在基因组中的分布频率也是仅次于SNP,且很多都发生在基因内部甚至是外显子区域、启动子区域等重要位置。这种变异往往能够引起基因功能产生重大变化,同时InDel也是非常重要的一种基因组结构变异。

No.3 | 结构变异
结构变异(Structural Variation,SV)这种类型比较多,根据结构变异的不同类型,结构变异可以进一步分为50bp以上的长片段序列插入(Insertion) 、缺失(Deletion)、反转(Inversion)、染色体内易位(Intra-chromosomal Translocation)、染色体间易位 (Inter-chromosomal Translocation)、拷贝数变异(Copy Number Variation)以及一些形式更为复杂的变异。


结构变异可以影响基因组的稳定性、相关基因的表达调控,进而决定物种表型。据统计,每个人类基因组都有超过20000个结构变异,基因组结构变异可能导致的疾病已经超过1000种,例如我们熟悉的耳闻的渐冻症、精神分裂症以及癌症。结构变异带来的影响比SNVs/SNPs或者是InDels带来的影响更大。

No.4 | 拷贝数变异

在介绍SV时,大家就已经发现:其实CNV就是SV的一种情况。由于CNV现象的普遍性,所以这里单独出来介绍一下。拷贝数变异(copy-number variant,CNV),也称拷贝数目多态性(copy-number polymorphism,CNP),是指相对于常见的二倍体基因组来说, 一个大小介于1kb至3MB的DN**段的变异,包括拷贝数的重复、丢失、倒位及易位, 而我们所常提及的狭义的拷贝数变异指的是基因拷贝数目的改变。

 

No.5 | 基因融合

基因融合(gene fusion)是指两个或两个以上基因的部分或全部的序列构成一个新的杂合基因的过程。一般来说,基因融合是指基因组层面的融合。但转录组层面也可能发生融合,主要是由于两个不同基因转录产生的RNA,由于某种原因融合在了一起,形成新的融合RNA,该RNA可能编码蛋白,也可能为非编码。而基因组层面产生的融合基因,根据融合的情况,可能表达,也可能不表达。

菁良基因解决方案
泛肿瘤800gDNA标准品作为现今全球最大的肿瘤基因检测标准品,覆盖的变异类型包括SNV、Deletion、Insertion、Fusion以及CNV,充分模拟了病人样本的基因组复杂性,适用于NGS及PCR等多种主流检测方法,可以充分满足伴随诊断检测流程的日常质控,室间质评,检测限确定等各种应用场景。

样本来源于人类细胞系:最/大程度接近患者样本
覆盖多种癌症有关变异位点:包含肺癌、结直肠癌、乳腺癌、血液病
验证位点多:涵盖大于330个基因,大于720个突变
变异类型全:大于700个单核苷酸变异,碱基缺失,碱基插入,基因融合,拷贝数变异,插入-缺失
变异位点多为已知数据库位点:大于450个变异位点有对应COSMIC ID
突变位点频率范围宽:1-100%
ddPCR验证位点突变频率呈梯度:1-7%
变异位点分布范围广:除Y染色体以外所有染色体皆有突变分布
多种平台验证变异位点:数字PCR(16个变异)及500X全外显子测序
全外显子测序采用业内公认度极高的捕获芯片及测序平台:IDT xGen Exome Research Panel及Illumina HiSeq X ten
位点与多个国际知名肿瘤检测大panel重合度高:Thermo Fisher,Illumina ,Foundation One 等8个癌症panel

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