全外显子组测序——壹.简介

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1.技术原理

在人类基因中大约有180,000个外显子，占人类全部基因组的1%，约30MB。人类基因组的蛋白编码区大约包含85%的致病突变。外显子组测序（Whole Exome Sequencing,WES）是利用探针杂交富集外显子区域的DNA 序列，然后通过高通量测序，主要识别和研究与疾病、种群进化相关的的编码区及调控区域（Untranslated Regions ,UTR）相关遗传突变的技术手段。结合大量公共数据库提供的外显子组数据，有利于更好地解释变异之间的关联和疾病的致病机理。

捕获效率和捕获区间会对外显子组测序技术产生影响。捕获效率是指目标区域外显子占探针实际捕获道德区域大小的比例，此数据是评价试剂盒效率的重要指标。如果试剂盒的捕获效率很低，探针会捕获到很多外显子以外的区域，导致测序数据的浪费。

目前市场上外显子捕获试剂盒有很多款，主要以Aglent公司的SureSelect,IIIumina公司的Nextera和Roche的NimbleGen为主，另外还有Life的lon AmpliSeqTM Exome Kit. 然而，每款试剂盒都不能完全捕获所有的外显子，即使是几款试剂盒组合使用。以下是市场上常见的外显子捕获试剂盒各项指标的介绍：

国际主流外显子捕获平台为Agilent SureSelect XT(单样本捕获)和Nimble GenSeqCap EZ（多样本捕获）。15年《Nucleic Acid Research 》 刊登的瑞士心血管遗传和基因诊断中心的一项研究表明：Agilent SureSelect XT在Mapping、覆盖率、SNP检出的准确性以及捕获效率方面均为最优，部分结果展示如图：

2.技术平台

3.实验流程

标准信息分析：

• 去污染、去低质量等过滤处理

• 数据产出的统计

• 外显子区域测序深度的直方分布图

• SNPs的检测

• SNPs的注释

• 插入和缺失（Indels）的检测

• 插入和缺失（Indels）的注释

4.个性化信息分析：

• 氨基酸替代的预测分析

• 群体SNP的获取和等位基因频率评估

• Mendelian disorder analysis 孟德尔遗传疾病分析

• 基于新一代测序技术的全基因组关联（NGS-GWAS）分析

• 外显子融合分析

• 基因融合

5.技术特点及应用领域

技术优势

1.高性价比：与全基因组相比，人全外显子组测序覆盖深度更深，数据准确度更高，更加经济高效

2.高测序深度：测序深度可以到达120x以上

3.高通量：满足大量样本多个目标区域的研究

4.高精确度：测序覆盖深度深，数据准确性高且高效

常见问题

参考文献

1. 高通量测序与大数据分析-医学篇-人类基因组研究.pdf

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作者：oddxix

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