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不能获得父母样本时如何判断两个位点trans还是cis

    很多时候遗传病检测报告上有多个候选基因位点,临床医生需要自己确定究竟哪一个才是患者真正的致病基因位点,此前游侠曾经总结归纳主要看三点:

一是临床表型是否符合,特别是有一些经典表型是否在患者身上有所体现,当然这里要考虑临床的异质性以及表型出现的先后次序,这一点临床医生比公司的遗传分析师更专业;二是生物信息学是否符合,一般致病位点都是在正常人群中频率很低的,软件预测是否有害(这一点并非非常必要),保守性如何,该基因已知致病变异类型是否符合;

三就是遗传模式是否符合,如果患者发现的两个位点都来自父母一方,那说明不符合隐性遗传模式,如果患者发现的一个显性遗传基因位点来自表型正常的父母也不符合遗传模式,当然这要排除外显不全的情况。所以对父母的一代测序非常重要,不仅能验证二代结果的准确性还能获得遗传模式是否符合,临床上应尽量获得父母的样本DNA。

Trans是指两个位点分别来自父母的染色体,cis是指两个位点来自父或母一方。有些时候临床上确实不能获得父母样本情况下,比如父母已去世,我们如何区分两个位点trans还是cis呢?

游侠仅从个人角度思考这个问题,不当之处欢迎指正与补充。

两个位点在基因组上的距离非常重要,考虑到极端的情况两个位点为同一位点,即为突变纯合子,可以认为父母都为杂合子,当然也有几种比较罕见的情况需要排除,比如父母有一方为缺失、该位点的新发突变、父母一方的单亲二倍体。

当两个位点距离很近时,其实我们可以从IGV上也可以直接看出来是否来自同一条染色体,如果两个突变碱基出现在同一条reads上即来自同一条染色体,那到底距离多近呢才能看出来呢?因为现在测序一般都是双端测序的,所以配对的reads其实是来自同一条分子,而一般WES建库基因组DNA打断为500bp左右,也就说理想情况下500bp以内可以看出来,但是全外显子每个目标区不大,配对的reads可能达不到500bp。

当两个位点距离很远时,比如2kb如何区分呢,这时候可以做长PCR单克隆测序,你设计引物的时候要把两个位点都包括进去,然后PCR后纯化连接T载体,感受态挑克隆,因为每个单克隆包含是同一条DNA分子,这个分子要么来自父亲要么来自母亲的染色体,如果你在这个克隆里测到两个突变位点,那说明两个位点来自父亲或母亲一方,只测到一个位点说明两个位点分别来自父亲和母亲,保证准确性,建议多测几个单克隆。

除了以上方法,我觉得还可以做三代测序,还有10Xgenomic提供的解决方案,或是通过HapMap计算IBD等方法,但这些游侠都不熟,欢迎大家留言讨论。

作者介绍

周在威 博士  毕业于上海交通大学医学院,上海寻因生物创始人,公司主要业务包括临床生物信息学实操培训、NGS工作站与生信流程开发(单基因、WES-CNV、NIPT-PLUS、cnv-seq)、遗传病临床与科研分析,欢迎有需要的朋友洽谈,联系微信号wei233993.

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