这项新的基因检测技术可区分基因突变的父母来源
当前某些疾病的遗传风险测试(如肿瘤的遗传风险)成为生物学与临床医学开发的热点。当发现某个人携带疾病的遗传风险位点时,往往需要知道这个风险位点是来自父亲还是母亲,这是就要进一步测定父母携带的遗传位点,往往带来经济负担。一旦父母已逝世,将不能得到这部分信息。对于某些遗传性肿瘤,知道这些突变来源于父母哪一方对于判定发病风险很关键。例如携带SDHD或SDHAF2基因的突变体的人一生中罹患某些癌症的风险非常高,但前提是缺陷基因是从他们的父亲那里遗传的。如果是从母亲那里遗传的,患者的风险不会增加。对于那些有风险的人,他们将面临一生的定期筛查和检测,以尽早识别肿瘤。然而,对于一些带有变异的个体,家庭成员无法帮助识别该变异是从哪个父母那里遗传的。
由加拿大BC癌症迈克尔·史密斯基因组科学中心(GSC)的Vahid Akbari和Steven Jones博士以及BC癌症研究所Terry Fox实验室的Vincent Hanlon和Peter Lansdorp博士率先提出了一种鉴定同源染色体的方法从母亲或父亲那里继承而不使用父母的数据。
该方法依赖于母代和父代的阶段性DNA甲基化以及DNA序列的染色体长度定相。对五个三联体的测试表明,该方法可以正确推断所有常染色体的起源亲本,SNV的失配错误率为0.31%。这项新的测试证实了患者体内是否存在易患癌症的基因变体,并可以确定该变体是从母亲还是父亲那里遗传的。该研究发表在2022年12月份细胞基因组学杂志(Cell Genomics)。
人类基因组中有数百个基因座的等位基因根据其亲本的不同而不同的甲基化起源这些印迹基因座通常在组织、个体和群体中表现出很小的差异。研究表明这些基因座可用于区分所有人类常染色体的母系同源物和父系同源物而不需要亲本DNA。研究者将甲基化检测纳米孔测序与Strand seq数据中的长程相位信息,以确定染色体长度的起源亲本五个具有不同遗传背景的三联体中DNA序列和DNA甲基化的单倍型。对于所有常染色体,正确推断出了起源的双亲,平均错配错误率为0.31%SNVs和1.89%的插入或缺失(indels)。该方法可以确定遗传性疾病等位基因是来自母亲还是父亲,这将改善诊断以及许多遗传疾病的管理。
在癌症遗传风险预测中,将起源父母指定为癌症变体,可以快速识别出可能存在风险的其他家庭成员,将有助于通过专注于预防工作来挽救生命。同时将消除其他遗传基因携带者不必要的心理负担。该检测方法明显益处和主要临床效用致病性变异,更广泛地说,建立具有精确的亲本分离的染色体长度单倍型基因组变异具有广泛的应用。
参考文献:
1.Researchers develop an improved hereditary cancer test。https://www.sciencedaily.com/releases/2022/12/221221165112.htm
2.Vahid Akbari, Vincent C.T. Hanlon, Kieran O’Neill, Louis Lefebvre, Kasmintan A. Schrader, Peter M. Lansdorp, Steven J.M. Jones. Parent-of-origin detection and chromosome-scale haplotyping using long-read DNA methylation sequencing and Strand-seq. Cell Genomics, 2022; 100233 DOI: 10.1016/j.xgen.2022.100233
关键词:
基因检测技术,基因突变,疾病风险