全外显子组测序的进化、医学和临床应用欧宝体育在线欧宝官网app苹果下载欧宝体育官网网址

众所周知，蛋白质在人体中起着重要的作用，因为所有的生理活动都与某些蛋白质的结构或机械功能有关。研究蛋白质的合成过程是研究某些疾病的病因学、病理生理学、诊断和治疗的一种途径。人类基因组包含大约30亿个碱基对的dna。其中，携带蛋白质合成信息的dna碱基对只有约3000万对。这部分基因组被称为外显子组。外显子组在研究人员眼中是有价值的，因为它是蛋白质合成的起源。随着外显子富集策略和高通量测序的发展，欧宝体育官网网址ob 官网 (韦斯)成为可能。ob 官网 相比之下，哪种方法更划算全基因组测序欧宝体育官网网址，并已应用于进化和医学研究，以及临床实践。

在进化研究中的应用

基因组是一本百科全书，告诉我们人类历史上发生的故事。全外显子组测序可能有助于解决人类进化的难题。通过研究人类学，对某些疾病的干预可能更有效。以食管癌为例。在中国，来自两个地区的人群食管癌发病率较高，欧宝体育在线分别位于广东欧宝体育官网网址省泰山和潮汕地区。语言、习俗、生活方式、食物和气候各不相同。历史研究表明，他们可能有着相同的祖先。全外显子组测序已被应用于绘制这两个地区人群的基因表达图谱。

在医学研究中的应用

病因学研究。临床上有许多病因不明、未经治疗的疾病，称为特发性疾病。这些疾病在病因不明的情况下，只能根据症状进行诊断和治疗，如原发性高血压和原发性闭经。我们都知道，这些疾病不是继发性的。过去，医生通过对患者的生命体征监测和实验室检查结果来研究这些疾病。随着生物技术的发展，生理变化出现在组织、细胞甚至分子水平上。许多特发性疾病已被证实与某种蛋白质的功能障碍或缺乏有关。为了进一步分析特发性疾病的病因，全外显子组测序使我们能够找出蛋白质功能障碍或缺陷的起源。欧宝体育在线欧宝体育官网网址

一个例子是溶酶体储存疾病。这组疾病被定义为溶酶体功能缺陷导致生长迟缓、耳聋或痴呆。溶酶体是一种能分解细胞内某些物质的细胞器。溶酶体贮积症的发病机制目前尚不清楚。如今，研究人员通过全外显子组测序发现了与这组疾病相关的几个基因。欧宝体育在线欧宝体育官网网址通过了解功能基因，可以进行基因敲除实验等探索，进一步了解这组疾病的发病机制。另一个例子是病因不明的癌症。通过分析癌症的病因，医生可以找出预防的策略。图1显示了使用全外显子组测序的典型病因学研究。欧宝体育在线欧宝体育官网网址

图1所示。全外显子组测序对乳腺癌的典型研究。欧宝体育在线欧宝体育官网网址(金等, 2015)

流行病学研究。患某些疾病的风险因个人而异。有些疾病在某些人群中很容易发展。发病率的变化是由于卫生条件、文化和遗传因素的不同。通过社会研究很容易比较卫生条件和文化。但由于基因组数量太多，遗传因素的研究比较困难。目前的精神病医生从整外显子组测序中受益匪浅，因为它解决了上述问题。欧宝体育在线欧宝体育官网网址

以老年痴呆症为例。阿尔茨海默病是一种导致痴呆的慢性退行性疾病。像记忆力丧失这样的症状通常发生在老年人身上。随着年龄的增长，症状会变得更严重。这是一个不可逆转的进步。我们能做的就是早期干预。然而，人们很难区分他们的祖父是否有行为改变或只是心情不好，除非那些受过训练的人。这防止了早期干预。有一个项目叫做阿尔茨海默病测序项目，该项目将对5000多名患者进行全外显子组测序，从而提取出与阿尔茨海默病相关的基因。这将是流行病学实践中强有力的支持材料，因为当地政府可以根据居民的基因表达状况提出更具体的预防项目。欧宝体育在线欧宝体育官网网址

图2。阿尔茨海默病测序项目。欧宝体育官网网址

临床应用

图3。欧宝官网app苹果下载全外显子组测序在临床中的应用。欧宝体育在线欧宝体育官网网址

诊断诊断是临床实践中最重要的环节。它要求医生熟悉某些疾病的症状、体征、实验室指标和影像学变化。有时病人会误解医生的问题，从而给医生提供了令人困惑的病史。这可能发生在患者教育程度低、精神错乱或婴儿时，可能导致误诊。欧宝体育在线全外显子组测欧宝体育官网网址序在这些病例中有很大贡献。医生可以使用整个外显子组测序来诊断和欧宝体育在线避免误诊。欧宝体育官网网址有证据表明，全外显子组测序已经应用于儿科，有助于新欧宝体育在线生儿和婴儿神欧宝体育官网网址经系统疾病的诊断。此外，全外显欧宝体育在线子组测序可以欧宝体育官网网址通过检测CEP57突变来预测和诊断马赛克斑非整倍体综合征。

治疗。对某种疾病的治疗并不总是有效，特别是对那些患有高血压、糖尿病和癌症等全身性疾病的人。以癌症为例。最初，我们知道癌症是由细胞不受控制的生长引起的，但我们不知道具体是哪种类型的细胞。所以我们使用化疗，放疗或手术来消除我们称之为病灶的异常组织。这些治疗有时可能无法治愈病人，尤其是恶性病例。此外，所有这些治疗都可能杀死正常组织和异常组织，这可能会加重患者的病情。随着临床医学和基础医学的发展，人们对肿瘤病理生理学的认识不断加深。我们知道一些潜在的癌症靶点，如EGFR, mTOR和KEAP1。针对这些位点的靶向治疗能够精确地打击异常细胞，而不伤害正常细胞。它使治疗效果最大化，副作用最小化。 By whole exome sequencing, we could know the classification of tumor so as to come up with a personalized targeted therapy.

预防。预防比治疗更有效。然而，并不是所有的疾病都有明显的早期症状。欧宝体育在线全外显子组测欧宝体育官网网址序提供了一个人的基因图谱。有了这个基因图谱，人们就可以知道自己患某些疾病的风险因素，从而及早预防。例如，已知DYNC2H1和ALOX15基因突变是复发性早孕流产的风险因素的女性，在计划生孩子之前，可能会求助于产科医生。

补充阅读:

全外显子组测序原理和工作流程欧宝体育在线欧宝体育官网网址

全外显子组测序的生物信息学工作流程欧宝体育在线欧宝体育官网网址

引用:

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