染色体微阵列分析和低深度高通量全基因组测序技术在流产遗传学诊断中的应用

目的探讨染色体微阵列分析(CMA)和低深度全基因组测序(CNV-seq)技术在流产遗传学病因诊断中的应用价值。方法收集2018年5月至2019年10月在无锡妇幼保健院计划生育门诊就诊并确诊稽留流产患者的流产样本89例,对所有流产样本分别进行CMA和CNV-seq检测,比较两种方法整体检出率以及各种染色体异常情况的检测结果。结果89例样本采用两种技术全部检测成功,其中两种技术对于染色体非整倍体异常检出一致,共检出28例常染色体三体和5例特纳综合征;CMA检出了8例三倍体和3例杂合性缺失,而CNV-seq由于技术局限性只能提示男性三倍体,不能检出杂合性缺失;对于染色体缺失重复和嵌合体,CMA与CNV-seq在检测范围内各有检出。结论CMA对于三倍体和单亲二倍体的检测优势更为突出,对于染色体非整倍体异常和拷贝数异常的检测与CNV-seq技术相当;但CNV-seq在高通量、扩展性、经济方面等具有优势。两种技术均可用于流产遗传学分析,能为临床诊断提供更多选择。

低深度全基因组测序和染色体微阵列分析检测在颈部透明层增厚胎儿产前诊断中的价值

目的对比分析低深度全基因组测序(CNV-seq)和染色体微阵列分析(CMA)检测在颈部透明层(NT)增厚胎儿产前诊断中的价值。方法回顾性分析2019年1月至2020年12月九江市妇幼保健院接受早孕期产前检查的120例胎儿NT厚度≥2.5mm孕妇的临床资料,以随访确诊结果为金标准,比较CNV-seq和CMA检测结合染色体核型分析对出生缺陷的检测效能。结果随访确诊结果显示,120例胎儿NT厚度≥2.5mm孕妇中,致病性染色体异常22例,非致病性98例。CNV-seq检测结合染色体核型分析检出致病性染色体异常21例,非致病性99例;CMA检测结合染色体核型分析检出致病性染色体异常14例,非致病性106例。CNV-seq检测结合染色体核型分析的灵敏度、准确率均高于CMA检测,差异有统计学意义(P<0.05);两种方法特异度比较差异无统计学意义。CNV-seq检测、CMA检测的ROC曲线下面积分别为0.858、0.792,CNV-seq检测的诊断效能较高。结论CNV-seq检测结合染色体核型分析较CMA检测结合染色体核型分析在NT增厚胎儿产前诊断中的灵敏度和准确率更高,价格相对低廉,应用价值更高。

低深度全基因组测序技术诊断先天性心脏病胎儿染色体变异病因价值

目的:观察低深度全基因组测序(CNV-Seq)技术诊断先天性心脏病胎儿染色体变异病因价值.方法:经2位超声医师行胎儿超声心动图检查确诊胎儿患有先天性心脏病(CHD)孕妇80例,超声引导下经腹抽取羊水(孕16~24周)或脐带血(孕周>24周),分别行G-显带染色体核型分析及CNV-Seq检测.统计两种技术的检出阳性率.结果:80例CHD胎儿染色体核型分析检出8例异常核型,检出率为10.0%,分别是21-三体综合征4例、18-三体综合征3例,46,XX,der(6)(q16q22)1例,该结果与CNV-Seq检测结果一致.染色体核型分析结果72例胎儿中,CNV-Seq检出10例致病性拷贝数变异,检出率13.8%,1例临床意义未明的拷贝数变异,检出率为1.4%.结论:CNV-Seq能检测出CHD胎儿常规的染色体数目和结构异常,还可以检测到染色体片段微缺失微重复信息,提高诊断价值,为遗传学咨询提供依据.

低深度全基因组测序技术联合核型分析在无创产前检测高风险孕妇产前诊断中的应用

目的探索低深度全基因组测序技术联合核型分析在无创产前检测高风险孕妇产前诊断中的应用。方法对165例无创产前高风险孕妇行羊膜腔穿刺术,在对胎儿羊水样本进行G显带染色体核型分析的同时采用低深度全基因组测序技术检测胎儿羊水细胞基因组DNA,测序结果与人类参考基因组(GRCh37,UCSC release hg19)进行比对分析,然后通过ISCA、Decipher、ClinVar等数据库评估检测到的CNV致病性,进而比较G显带染色体核型分析与低深度全基因组测序结果间的差异。结果送检的165例羊水样本中低深度全基因组测序检测出21三体44例,18三体10例,13三体1例,与G显带染色体核型分析结果一致;性染色体异常2例,比G显带染色体核型分析多检出1例;其他类型染色体异常10例,比G显带染色体核型分析多检出4例。低深度全基因组测序技术对染色体异常的总检出率为53.33%,与染色体G显带核型分析比较,致病性异常检出率提高了3%。结论低深度全基因组测序技术在无创产前检测高风险孕妇产前诊断中有良好的应用价值,该技术与G显带染色体核型分析联合应用能有效提高染色体异常检出率,降低出生缺陷,提高人口素质。

基于高通量测序技术检测全基因组DNA甲基化水平的方法

DNA甲基化的研究最近几年一直是表观遗传学研究的重点。有关DNA甲基化水平检测的方法大体上有十几种,随着第二代测序技术的发展,实现了在全基因组水平上对甲基化状态进行检测。目前,基于第二代高通量测序进行全基因组DNA甲基化水平检测的方法主要有BSP-seq(亚硫酸氢盐修饰结合直接测序法)、Me DIP-seq(甲基化DNA免疫共沉淀测序法)、MBD-seq(甲基化DNA富集结合高通量测序法)。就这3种方法在原理、流程、优缺点、优化使用及后期需要用到的部分生物信息学资源等方面的研究进展作一综述,旨在为研究者在采用高通量测序方法研究DNA甲基化模式时提供一些思路。

低深度全基因组测序技术在产前诊断中的研究进展

先天性心脏病、多指(趾)、唇裂、先天性脑积水及马蹄内翻足在出生缺陷患儿疾病中位居前5位,有报告指出上述疾病的发生与染色体的微缺失、微重复异常有关。产前诊断是预防出生缺陷的主要手段,是在胎儿出生前利用先进技术对胎儿的先天性疾病进行诊断。研究表明低深度全基因组测序技术(copy number variation sequencing,CNV-seq)可对产前染色体微缺失、微重复异常进行诊断,将染色体异常的检出率增加至2.8%。CNV-seq技术是在高通量测序基础上发展的全基因组测序技术,其检测范围广、分辨率高,可检测全基因组水平的微缺失、微重复异常,已逐步应用于胎儿先天性疾病及流产组织遗传学病因的检测,还可用于明确未知来源的染色体畸变。综述CNV-seq技术在产前诊断中的研究进展。

全基因组低深度测序技术检测胎儿单纯性法洛四联症染色体变异

目的采用全基因组低深度测序技术检测单纯性法洛四联症胎儿中染色体异常,包含染色体非整倍体和拷贝数变异(CNVs),探讨胎儿期单纯性法洛四联症的遗传学特征。方法收集2014年1月至2017年12月在湖北省妇幼保健院经产前超声会诊及引产后病理检查确诊为单纯性法洛四联症的胎儿24例,利用低深度全基因组测序的方法检测染色体变异,采用生物信息学方法对测序结果进行分析,最终根据美国医学遗传学会的解读流程对检出的CNVs进行解读。结果在24例确诊为单纯性法洛四联症胎儿中,无染色体非整倍体的检出,5例检出有拷贝数变异,其中4例发现有致病性CNVs(16.7%,4/24)。检出有致病性CNVs的4例胎儿中,3例为DiGeorge综合征,1例为疑似8p倒位重复伴末端缺失(8p inverted duplication/deletion)综合征。结论胎儿期单纯性法洛四联症与CNVs关系密切,全基因组低覆盖度测序技术可用于发现与单纯性法洛四联症相关的CNVs。

低深度全基因组测序在复发性流产患者中的临床应用

目的探讨低深度全基因组测序(CNV-seq)在复发性流产(RSA)患者中的临床应用。方法选取2018年1月至2021年10月在福建医科大学附属第二医院就诊的420对RSA患者夫妇进行外周血染色体检查、胚胎流产物染色体培养,利用CNV-seq检测胚胎流产物染色体,探求染色体检测在RSA患者中的临床应用。结果420例RSA患者外周血染色体有42对异常核型,阳性率10.0%;420对RSA胚胎组织染色体,成功383对,有113例异常核型,阳性率29.5%;利用CNV-seq检测420对胚胎染色体,异常结果362对,占86.2%,阴性结果58对,占13.8%;420例RSA孕妇中,年龄≥40岁组染色体异常核型发生率34.2%;根据流产次数,流产3次的异常核型比率最高,为37.8%。结论外周血染色体和胚胎染色体异常是RSA的重要原因,随着年龄的增加,RSA的发生率也在递增,采取有效的遗传咨询及干预措施对婚育指导和提高下一代质量有重要意义。

低深度全基因组测序技术联合细胞学检测在高龄产妇产前诊断中的应用

目的 探讨低深度全基因组测序技术(CNV-seq)联合细胞学检测在高龄产妇产前诊断中的应用。方法 选取2020年1月至2021年12月濮阳妇幼保健院进行产前检查且经重复无创筛查无效的196例的高龄产妇作为研究对象,所有产妇先行羊膜腔穿刺术,对胎儿羊水样本进行细胞学检测及CNV-seq检测,分析比较两种技术检出胎儿染色体异常结果,并随访其妊娠结局。结果 细胞学检测检出异常40例,异常率20.40%;CNV-seq技术检出异常52例,异常率26.53%;两者单独检出异常率比较,差异无统计学意义(χ^(2)=2.045,P>0.05);细胞学检测+CNV-seq检测检出异常65例,异常率33.16%,细胞学检测、CNV-seq检测与细胞学检测+CNV-seq检测比较,差异有统计学意义(χ^(2)=8.151,P<0.05)。结论 低深度全基因组测序技术联合细胞学检测在高龄产妇产前诊断中有良好的应用价值,且具有较高的检出率。

高通量测序技术在农作物全基因组序列测定中的应用概览

近几年飞速发展的高通量测序技术(next generation sequencing,NGS)在生命科学研究的各个领域充分展现了其低成本、高通量和应用面广等优势。在现代农业生物技术领域,利用高通量测序技术,科学家们不仅能更经济而高效对农作物、模式植物或不同栽培品种进行深入的全基因组测序、重测序,也可以对成百上千的栽培品种进行高效而准确的遗传差异分析、分子标记分析、连锁图谱分析、表观遗传学分析、转录组分析,进而改进农作物的育种技术,加快新品种的育种研究。其中,获得农作物的全基因组序列是其他研究和分析的基础。本文通过介绍近年来发表的一些利用高通量测序技术进行的农作物全基因组测定和组装的工作,展示高通量测序技术在现代农业生物技术领域的广泛前景以及其建立起来的研究基础。

全基因组低覆盖度测序技术检测胎儿先天性心脏病拷贝数变异

目的采用全基因组低覆盖度测序技术检测先天性心脏畸形(CHD)胎儿染色体基因拷贝数变异(CNVs),探讨胎儿期CHD遗传学特征。方法采集CHD胎儿脐带组织,用全基因组低覆盖度测序技术检测CNVs,分析其与临床参数的关系。结果22例CHD胎儿共检出CNVs异常8例,异常率为36.4%。其中致病性CNVs异常4例(18三体综合征、13三体综合征、Di George综合征、猫叫综合征各1例),致病性未知的CNVs异常(VOUS)5例,包括3q29del 1.66M、3q28del 0.24Mb、15q77.1q11.2dup 2.38Mb、Xdup 0.4M、Xq26.3dup 0.4Mb各1例。结论胎儿期CHD与CNVs关系密切,全基因组低覆盖度测序技术有助于发现与CHD遗传易感相关的CNVs。

基于低深度全基因组测序分析内江猪群体结构和遗传多样性

旨在更好的了解内江猪群体结构和遗传多样性,更好的保护和利用内江猪遗传资源。本研究基于低深度全基因组测序,检测了133头(12头公猪,121头母猪)内江猪的SNP,按照SNP检出率大于90%和95%获得两组SNP数据,分别编号为NJ90和NJ95。针对两组数据,通过群体分层、遗传距离、亲缘关系、家系划分等方法分析了内江猪群体结构,通过等位基因频率、有效等位基因数、多态性标记比、杂合度等指标估计了群体遗传多样性,最后利用不同方法评估了群体近交系数。结果显示:(1)NJ90共包含135760个SNPs位点,其等位基因频率为0.87,有效等位基因数为1.27,多态性标记比为0.76,观测杂合度为0.15,期望杂合度为0.21;NJ95包含32266个SNPs位点,其等位基因频率为0.79,有效等位基因数为1.44,多态性标记比为0.74,观测杂合度为0.30,期望杂合度为0.31。(2)NJ90结果显示群体平均遗传距离为0.20,平均亲缘系数为0.9%;NJ95结果显示群体平均遗传距离为0.25,平均亲缘系数为0.7%。(3)根据NJ90公猪和群体聚类以及亲缘关系,可将群体分为6个家系。(4)根据SNP纯合性评估群体近交系数,NJ90和NJ95平均近交系数分别为0.27和0.01;根据连续性纯合片段估计群体近交系数,NJ90和NJ95平均近交系数分别为6.65%和0.02%。综上所述,内江猪群体具有较为丰富的遗传多样性,群体遗传距离和亲缘关系较远,近交程度较低,根据公猪聚类和亲缘关系可以分为6个家系,具有较好的遗传资源保护和开发利用的基础。同时低深度重测序对比SNP芯片能够更大范围覆盖基因组信息,对群体遗传多样性分析和遗传结构分析更具参考价值。

低深度全基因组测序在大庆地区产前诊断的应用价值探讨

目的分析低深度全基因组测序在大庆地区产前诊断的应用价值。方法选择大庆油田总医院于2021年1月1日至2020年12月31日的200例行羊膜腔穿刺产前诊断的妊娠孕妇作为本次研究对象,均实施染色体核型分析联合低深度全基因组测序(copy number variation sequencing,CNV-seq)技术诊断,观察其诊断结果。同时对50例孕早期流产患者进行流产病因学检测。结果对200例妊娠孕妇进行染色体核型分析联合CNV-seq技术检测,其中CNV-seq相比于核型分析多检出21例微缺失微重复综合征胎儿,其中7例为明确致病性拷贝数变异(copy number variation,CNV),14例为致病性未知CNV。50例流产物样本中,14例致病性CNV。结论CNV-seq能够有效弥补核型分析分辨率低的缺陷,可提高异常染色体检出率,同时可以明确流产的遗传学病因,为再次妊娠提供指导意义,值得大力推广于临床中。

低深度高通量测序技术在早期流产中的应用

目的:探讨低深度高通量测序技术(CNV-seq)在早期流产中的应用。方法:将2017年1月～2018年1月我院收治的265例早期流产患者(99例染色体核型异常)作为研究对象,取其绒毛或胚胎组织,提取DNA,采用低深度高通量测序技术分析其基因组信息,并与常规染色体核型相对照,分析染色体异常的类型及检出率情况。结果:265例早期流产患者中出现99例染色体核型异常者,发生率为37.36%;其中染色体异常核型分布:16三体12例(12.12%)、13三体6例(6.06%)、21三体9例(9.09%)、2三体3例(3.03%)、3三体4例(4.04%)、8三体3例(3.03%)、10三体4例(4.04%)、22三体3例(3.03%)、常染色体缺失或重排27例(27.27%)、45,X 21例(21.21%)、47,XYY 3例(3.03%)、47,XXX 4例(4.04%)。低深度高通量测序对核型异常检出率为100.00%,显著高于常规染色体分析的74.75%,比较具有统计学差异(P<0.05)。结论:低深度高通量测序技术较常规染色体分析对早期流产患者基因组信息的检出率较高,值得临床选择。

低深度全基因组拷贝数变异测序在复发性流产遗传学诊断中的应用

目的:探讨基于高通量测序技术的低深度全基因组测序技术在复发性流产胚胎或绒毛组织染色体异常的应用价值。方法:选择2019年3月—2021年8月就诊于汕头大学医学院第一附属医院妇产科门诊并确诊为自然流产的患者,孕周为5~16周,留取流产组织,提取DNA,制备文库,进行流产物染色体低深度全基因组拷贝数变异测序,分析胚胎染色体数目和结构变异结果。结果:197例样本检测全部成功,检出染色体异常样本135例,染色体异常检出率为68.5%,其中检出染色体数目异常104例(77.0%),染色体部分重复/缺失26例(19.3%),染色体数目异常合并部分重复/缺失5例(3.7%),嵌合体10例(7.4%);染色体数目异常以16 (11.85%)、X (9.63%)、22 (96.67%)、21 (5.93%)染色体高发。≥35岁患者的染色体数目异常率比<35岁患者的高(分别为70.0%和51.6%,P<0.05)。共检出26例染色体部分重复/缺失,最短序列长度为0.12 Mb,最大片段94.54 Mb。在26例CNVs中,9例CNVs有明确致病性,2例CNVs提示可能致病。其中4个包含微缺失/微重复综合征。结论:低深度全基因组拷贝数变异测序技术能有效检测出流产胚胎绒毛组织染色体的非整倍体和部分重复/缺失情况,有助于明确复发性流产的病因,指导患者优生优育。

低深度全基因组测序在胎儿遗传学诊断中的研究进展

低深度全基因组测序技术是基于下一代测序技术,对样本DNA进行全基因组水平的检测,将测序结果与人类参考基因组碱基序列进行比对,通过生物信息分析以发行受检样本存在的致病性基因组拷贝数变异(CNVs)。孕期对胎儿是否患染色体疾病进行检查是确保胎儿健康的重要措施。孕11~13周+6天的B超检查和孕15~20周的唐氏血清学筛查以及无创DNA检测都是筛查胎儿染色体疾病的重要方法。本文对近年来胎儿遗传学诊断中应用低深度全基因组测序技术的发展进行综述、分类介绍。

自然流产绒毛低深度全基因组测序的遗传学病因分析

目的应用低深度全基因组测序技术,探讨绒毛染色体异常与胚胎停育的关系。方法收集我院285例胚胎停育患者绒毛组织,用高通量测序方法进行低深度全基因组测序分析。结果285例胚胎停育患者中,染色体异常150例,占52.6%。其中数目异常132例(46.3%),染色体结构异常18例(6.3%)。高龄患者染色体异常60.7%,而低龄患者染色体异常49%,两者比较差异有统计学意义(P<0.05)。低龄患者染色体结构异常7.1%,而高龄患者染色体结构异常4.9%,两者比较差异没有统计学意义(P>0.05)。结论胚胎早期停育的主要原因是染色体异常,且染色体数目异常是最多的,染色体数目异常的主要因素是高龄,染色体结构异常与年龄无关。

全基因组测序在结核分枝杆菌研究中的应用

全基因组测序技术已经广泛应用于结核分枝杆菌的研究中,包括结核分枝杆菌谱系或亚种鉴定、区分患者的发病模式,以及识别传染源、超级传播者和确定传播方向,以及用于结核分枝杆菌的耐药性预测和微进化研究等,在临床和公共卫生领域发挥了很重要的作用。即便如此,目前还存在很多问题需要解决。作者对全基因组测序技术在结核分枝杆菌研究中的相关内容、应用成果及进展进行综述。

高通量测序技术在农业研究中的应用

随着高通量测序技术的不断发展和测序成本不断降低,高通量测序近几年在现代农业研究领域中得到了充分应用,为新品种选育和品质改良带来了新的科研方法和解决方案,加快了新品种的育种进程。高通量测序技术的主要应用方向包括对农作物和栽培品种进行全基因组从头测序和深度重测序、遗传差异分析、分子标记开发、遗传连锁分析、表观遗传分析和转录组分析等。本文系统阐述了近几年高通量测序技术在农业研究中的应用进展,展示高通量测序在现代农业研究领域的广泛应用前景。

高通量测序技术在食品微生物检测中的应用

微生物超标及食源性致病菌引发的生物污染是影响国家公共卫生的主要因素.新一代的高通量测序技术因其高覆盖度、高灵敏度、高准确性和低成本等特点,已经作为食品安全检测最重要技术逐渐替代常规DNA诊断和微生物分型方法.本文通过综述测序的发展历史和二代测序原理及流程,着重论述以高通量测序为基础的16S rRNA、全基因组、宏基因组以及宏转录组分析在现代食品安全实验室中的应用,展现了高通量测序技术在食品微生物检测、食源性致病菌监控及食品发酵工艺等方面的巨大优势.