低覆盖度全基因组高通量测序检测15号环状染色体患儿一例

目的分析1例生长发育迟缓患儿的遗传学原因。方法应用常规G显带分析患儿及其父母外周血染色体，用低覆盖度全基因组高通量测序技术（low-coverage massively parallel CNV sequencing, CNV-seq）进行DNA拷贝数变异分析，然后用单核苷酸多态性微阵列技术（single nucleotide polymorphism array, SNP array）进行验证。结果患儿双亲核型正常，患儿核型为46，XX，r（15）（p13q26．3），CNV—seq和SNP array拷贝数变异分析结果均显示患儿15号染色体长臂部分缺失，缺失区域为15q26．2-q26．3，片段大小约3．60Mb，包含已知的导致生长发育迟缓的IGF1R等基因。结论15号环状染色体综合征患儿的临床特征与染色体区带缺失部位和缺失大小相关。该患儿的15q26微缺失导致IGF1R基因单倍剂量不足与生长发育迟缓等临床表型相关。

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。

全基因组低覆盖度测序结合传统细胞遗传学核型分析在罕见遗传病诊断中的应用

目的对1例NT增厚的彩超异常胎儿进行遗传学分析及诊断,探讨多种检测方法的联合应用在遗传病检测中的实际意义。方法采用全基因组低覆盖度测序(WGS)法检测胎儿染色体非整倍体及100kb以上的拷贝数微缺失/微重复,同时用常规G显带法对羊水行胎儿脱落细胞染色体核型分析。结果WGS显示胎儿4q末端存在34.16Mb的重复合并18q末端存在19.97Mb的缺失,经结合G显带核型分析最终确定该胎儿核型为46,XN,der(18)t(4;18)(q32.1;q21.3)。结论应用WGS结合染色体G显带核型分析技术,确诊了1例4q部分三体合并18q部分单体衍生的不平衡重排染色体的彩超异常胎儿,证明合理运用细胞遗传学和分子遗传学检测方法有助于对染色体异常的遗传学变异病例进行明确诊断。

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。

自然流产和超声检查提示脏器结构异常胎儿的染色体高通量连接探针扩增技术检测分析

目的分析自然流产和超声检查提示脏器结构异常胎儿的染色体高通量连接探针扩增技术(HLPA)检测结果。方法1183例自然流产或超声检查提示胎儿心脏畸形、淋巴水囊瘤或多发畸形等结构异常的孕妇,孕早期孕妇留取胎儿绒毛组织标本,孕中晚期孕妇取胎儿肌肉组织标本。1183例份标本中372例份(HLPA组)采用HLPA检测染色体,811例份(对照组)采用低深度全基因组测序拷贝数变异(CNV-seq)技术检测染色体,对比分析两组胎儿染色体异常情况。结果HLPA组、对照组胎儿检测失败率分别为1.61%、1.48%(P>0.05)。HLPA组、对照组胎儿染色体异常检出率分别为60.11%、49.94%(P>0.05)。HLPA组中染色体数目异常204例、染色体结构异常16例,对照组中染色体数目异常369例、染色体结构异常30例,HLPA组、对照组染色体数目异常、染色体结构异常情况比较,P均>0.05。结论HLPA对自然流产或超声检查显示心脏、淋巴水囊瘤或多发畸形等结构异常胎儿染色体异常的诊断效能与CNV-seq技术相当,可用于胎儿的染色体诊断。

全基因组低覆盖度高通量测序技术检测X染色体部分缺失和重复的卵巢早衰患者一例

目的分析一名卵巢早衰(POF)患者可能的致病遗传学原因,分析其染色体变异与表型的相关性。方法应用常规G显带分析患者外周血染色体核型,再应用全基因组低覆盖度高通量测序技术进行染色体拷贝数变异分析。结果该女性患者的染色体核型为46,X,del(X)(q24),全基因组低覆盖度高通量测序结果显示为46,XX,dup(X)(p22.2-p22.33),del(q22.3-q28),即X染色体短臂p22.2-p22.33区域(2Mb-12Mb)存在片段大小约10Mb的重复,长臂q22.3-q28区域(119.5Mb-154Mb)存在片段大小约34.5Mb的缺失。在重复的Xp22.2区域中SHOX和KAL基因,在缺失的Xq22.3-q28区域中PGRMC1、BCORL1、XPNPEP2、AT2、FMR1等基因可能与POF有关。结论 X染色体部分片段的缺失和重复可能与该患者的卵巢早衰临床表型相关。

苜蓿滑刃线虫线粒体基因组及其系统发育研究

苜蓿滑刃线虫(Aphelenchoides medicagus)是一种兼性植物寄生线虫,可在多种真菌上完成生活史,同时对大豆和苜蓿具有弱寄生性。本研究采用Illumina平台对苜蓿滑刃线虫进行低覆盖全基因组测序,从获得的全基因组序列中提取线粒体基因,并利用“种子”序列进行组装;同时对其中富含AT的非编码部分进行PCR扩增与Sanger测序,将扩增与组装的结果进行拼接,共获得14411 bp的线粒体基因组。基因注释结果显示,苜蓿滑刃线虫共有蛋白编码基因12个,tRNA基因22个,rRNA基因2个,其基因构成和排列与贝西滑刃线虫(A.besseyi)、松材线虫(Bursaphelenchus xylophilus)及拟松材线虫(B.mucronatus)完全相同。基于氨基酸序列的系统发育显示,苜蓿滑刃线虫与贝西滑刃线虫互为姐妹群,且与松材线虫、拟松材线虫处在高度支持的滑刃线虫科单系中。本研究表明,低覆盖全基因组测序法可以成功组装出线粒体基因组的大部分序列,证明了利用该方法获取线虫线粒体全基因组序列的可行性。

农业用基因编辑植物评审细则(试行)

一、分子特征(一)靶基因编辑情况。提供覆盖编辑位点的PCR扩增测序或全基因组测序等资料,对于采用全基因组测序的,还应提供在编辑位点的覆盖度分析资料。相关数据应能够说明基因编辑植物中靶基因编辑情况。(二)载体序列残留情况。提供全基因组测序及其在转化载体上的覆盖度分析等资料。相关数据应能够说明基因编辑植物中载体序列残留情况。

基于子宫颈胎儿滋养层细胞的无创产前检测

目的探索在孕早期利用子宫颈胎儿滋养层细胞进行无创产前诊断的可行性。方法用宫颈刷收集10例自然受孕的孕妇孕早期的子宫颈脱落细胞,利用免疫磁珠分离法(trophoblast retrieval and isolation from the cervix,TRIC),从脱落宫颈细胞中分离出胎儿滋养层细胞,从分离出的阳性细胞中获得胎儿全基因组DNA,利用单细胞基因组扩增技术和低覆盖度全基因组测序检测染色体非整倍体及染色体微缺失/微重复。结果宫颈刷法收集的样本中有3例观察到β-HCG信号表达。3例样本经TRIC法分选后,β-hCG阳性细胞比例增加,利用荧光原位杂交技术可以进行准确的胎儿性别鉴定。选取TRIC法分选的男性胎儿阳性细胞进行高通量测序,结果显示利用TRIC法分选的阳性细胞中有20%为胎儿细胞,说明其捕获的特异性较低。结论利用脱落的子宫颈胎儿滋养层细胞有可能进行胎儿性别和染色体数目异常的检测,但其捕获的特异性需要进一步提高。

自然流产及指征引产组织与染色体异常的关系

目的探讨自然流产及指征引产组织与染色体异常的关系。方法采用低深度高通量全基因组拷贝数变异测序(CNV-Seq)技术对自然流产组织和指征引产胎儿组织进行染色体检测,其中自然流产标本141例,指征引产标本69例。结果自然流产组织141例,指征引产组织69例均检测成功。141例自然流产组织中染色体异常65例,检出率为46.10%,其中染色体数目异常46例,意义不明或良性结构异常12例,致病性结构异常7例;69例指征引产组织中染色体异常28例,检出率为40.58%,其中染色体数目异常13例,意义不明或良性结构异常10例,致病性结构异常5例。结论染色体异常(数目和结构)是导致自然流产和指征引产的主要原因,采用CNV-Seq技术检测自然流产和指征引产组织有利于查找遗传学病因,对再次生育指导有重要意义。

CNV-seq技术在高龄孕妇产前诊断中的临床应用评价

探讨了以CNV-seq为基础的高通量测序技术对老年妇女进行产前筛查的可行性。方法 选择我院(2021年9-2022年7)cnv-seq研究计划中144份大龄妊娠妇女的羊水标本,采用G-显带技术对其进行染色质结构鉴定,并采用高通量测序技术测定其 DNA,并将其与GRCh37、 UCSCreleasehgl9等相关基因进行比较。结果 通过CNV-Seq在144例的羊水样品中,发现了14例的致病性染色体异常,异常率9.72%。在这些病例中,有6例是21三体,3例是致病性染色体微重复,2例是明确的致病性染色体微缺失,2例是18三体,1例是性染色体的非整倍体,17例是具有临床意义的不明确的拷贝数变异。107例同时兼做核型分析,这两个项目所发现的非整倍体异常结果相同:6例异常核型,检出率为5.61%,4例为21三体,1例18三体,1例性染色体非整倍体异常;有37例只单一做了CNV-seq,共检出3例致病性染色体异常数,2例为21三体、1例18三体。结论 CNV-seq技术在高龄孕妇产前诊断中具有较高的应用价值,值得临床借鉴。

一例21号染色体三体嵌合型孤独症谱系障碍患儿的遗传学分析

目的对1例孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)伴有先天性心脏病的患儿进行细胞遗传学和分子遗传学分析,寻找其病因。方法取患儿及其父母的外周血进行常规染色体G显带核型分析,对患儿外周血提取的基因组DNA进行基于高通量测序的全外显子测序(whole exome sequencing,WES)和低覆盖度全基因组拷贝数变异测序(low-coverage massively parallel copy number variation sequencing,CNV-seq)检测分析,并利用染色体微阵列分析(chromosomal microarray analysis,CMA)进行验证。结果常规染色体G显带核型分析结果显示患儿及其父母染色体核型正常,患儿WES未检测到异常变异,而CNV-seq检测结果为47,XY,+21[10%]/46,XY[90%],提示存在低比例的21号染色体三体嵌合,CMA验证结果与CNV-seq结果一致。结论低比例的21号染色体三体嵌合除与唐氏综合征表型有关外,还可能与ASD的发生密切相关。基于高通量测序的WES及CNV-seq方法可为原因不明的ASD提供准确的遗传学诊断。

唐氏综合征合并额外小标记染色体的产前诊断

目的分析产前发现的一例唐氏综合征合并额外小标记染色体(small supernumerary marker chromosomes,sSMC的来源。方法联合应用常规G显带染色体核型分析和低覆盖度全基因组拷贝数变异测序(low-coveragemassivelyparallel copy number variation sequencing,CNV-seq)技术对1例产前B超提示异常的胎儿进行诊断。结果胎儿G显带染色体核型为48、XN、+21、+mar。CNV-seq结果为21号染色体三体,且2号染色体q36.3处重复1.08 Mb。结论在产前诊断中应该联合应用多种诊断技术,才能更准确地进行产前诊断和遗传咨询。

CNV-seq在侧脑室增宽胎儿产前诊断中的应用价值

目的探讨低深度全基因组高通量测序技术(low-coverage massicely parallel copy number variation sequencing,CNV-seq)在产前超声提示侧脑室增宽胎儿产前诊断中的应用价值。方法回顾性分析186例侧脑室增宽胎儿的产前CNV-seq结果。根据侧脑室增宽是否伴随其他超声异常,分为孤立性123例和非孤立性63例。结果CNV-seq共检出染色体异常21例(11.29%,21/186),包括数目异常3例(2例21-三体和1例克氏综合征)和结构异常18例,结构异常中包含9例致病性CNVs,其中4例来源于孤立性侧脑室增宽胎儿(4/123,3.3%),5例来源于非孤立性侧脑室增宽胎儿(5/63,7.9%)。孤立性侧脑室增宽胎儿中检出染色体异常13例(13/123,10.6%),非孤立性中检出8例(8/63,12.7%)。结论CNV-seq在侧脑室增宽胎儿的染色体异常检出率较高,尤其在非孤立性侧脑室增宽病例中检测出CNVs及其存在致病性的概率更高。

7q21.3微缺失致手足裂畸形一例

目的对1例手足裂畸形(split-hand/split-foot malformation,SHFM)患儿进行分子遗传学分析。方法应用低深度全基因组高通量测序技术(copy number variation sequencing,CNV-seq)对患儿进行染色体拷贝数变异分析,对检测到的微小基因组拷贝数变异通过实时荧光定量PCR进行验证。结果患儿染色体7q21.3区存在一个约3.37 Mb的杂合缺失,对缺失区域内的DLX6基因应用实时荧光定量PCR技术验证,结果显示DLX6基因杂合缺失,与CNV-seq结果相符。结论7q21.3区域内约3.37 Mb缺失可能是导致该患儿患病的原因。CNV-seq技术可为临床基因检测和产前诊断提供更有价值的信息。

两例合并3q微缺失的先天性心脏病胎儿的遗传学分析

目的明确2例先天性心脏病（congenital heart disease，CHD）胎儿的基因组拷贝数变异（copy number variations，CNVs）的性质，探讨3q微缺失与cHD的关系。方法提取CHD胎儿脐带组织的DNA，用全基因组低覆盖度测序检测其CNVs。结果2例CHD胎儿均携带3q微缺失。病例1表现为室间隔缺损、唇腭裂，携带3q29区1．66Mb的缺失，涉及3q29微缺失综合征的所有关键基因。病例2表现为主动脉骑跨、室间隔缺损，携带3q28区240kb的缺失，未发现明确与该片段相关的致病信息。结论3q29微缺失可能导致CHD、唇腭裂等多发畸形。全基因组低覆盖度测序可用于检测CNVs。

一例22q12.1-q13.3重复患儿的遗传学分析

目的对1例先天性心脏病合并腭裂等畸形的新生儿进行遗传学分析。方法应用常规G带对患儿及其父母外周血染色体进行核型分析,用低深度全基因组高通量测序技术(low-coverage massively parallel copy number variation sequencing,CNV-seq)对患儿及其父母进行拷贝数变异(copy number variants,CNVs)分析。结果患儿核型为46,X,add(Y)(q11.23),Y染色体长臂存在不明来源的染色体片段,CNV-seq结果为seq[hg19]22q12.1q13.3(29520001~51180000)×3。父母核型及CNV-seq结果均正常。结论患儿Y染色体上的不明来源染色体片段为22q12.1-q13.3重复区域,属新发变异,患儿异常表型为其所导致。CNV-Seq与核型分析技术相互补充,明确诊断,为遗传咨询提供精准指导。