SageHLS靶向捕獲大片段DNA在測序解析神經(jīng)精神疾病CNVs結(jié)構(gòu)研究的應(yīng)用
在2020年的美國AGBT（基因組生物學(xué)與技術(shù)進展）大會上，由斯坦福大學(xué)實驗室的Alexander Urban和Hanlee Ji主導(dǎo)的一項國際合作項目中，研究人員使用SageHLS超大片段核酸回收系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)復(fù)雜的人類染色體22q11.2基因組上捕獲了一個發(fā)生Mb級缺失突變的染色體區(qū)域，該區(qū)域的缺失與多種神經(jīng)發(fā)育和神經(jīng)精神疾病有關(guān)。染色體22q11.2區(qū)域基因組的結(jié)構(gòu)變異（SVs）是當(dāng)前的研究難點，因為這些斷點通常分布在3Mb區(qū)域內(nèi)的4個片段重復(fù)序列/低拷貝重復(fù)序列中（segmental duplications / low copy repeats， 每個重復(fù)序列長度可達400kb）。傳統(tǒng)的短讀長測序由于片段重復(fù)序列之間的高度同源性，所以不能完全識別到這些SVs斷點。 研究人員設(shè)計了一個HLS-CATCH（基因組大片段靶向捕獲）程序，利用基因編輯的方法使用Cas9核酸酶用來對3Mb區(qū)域（包含4個片段重復(fù)序列的）邊界外的特異位點進行酶切。在某一攜帶大片段缺失的患者樣本中，可通過SageHLS系統(tǒng)預(yù)置的脈沖場電泳通過Cas9酶切、以及電泳分離出~300kb的22q11.2基因組發(fā)生缺失后的片段，而沒有發(fā)生缺失突變的野生型等位基因?qū)?yīng)的酶切片段長度達到3Mb以上，因此二者可以有效分離。隨后，研究人員使用Oxford Nanopore長讀測序技術(shù)對300kb的發(fā)生缺失突變的產(chǎn)物進行測序，并成功找到缺失斷點。
原文鏈接：Sage Science poster:
https://sagescience.com/wp-content/uploads/2020/03/AGBT-202-POSTER-BO-ZHOU.pdf
小編短評：很多遺傳疾病的發(fā)病機理與染色體上較大范圍的結(jié)構(gòu)變異(SVs)有關(guān)，目前相關(guān)研究的難點是如何實現(xiàn)靶向大片段的測序，進而對突變信息進行分析。其中靶向大片段的獲取是需要解決的一個基礎(chǔ)性工作。SageHLS超大片段核酸回收系統(tǒng)，利用基因編輯的方法，靶向切割目標(biāo)大片段DNA，再利用專門研發(fā)設(shè)計的電泳程序，實現(xiàn)靶向大片段DNA的有效分離回收。
圖1 ：SageHLS是目前市面上唯一一款支持客戶制備百kb級以上長度文庫的設(shè)備
Sage Science是全球領(lǐng)先的研發(fā)和制造Pippin系列全自動核酸電泳片段回收儀的生產(chǎn)廠家，擁有美國技術(shù)專利，其生產(chǎn)的Sage系列產(chǎn)品可以高效完成不同長度范圍的DNA片段的精準(zhǔn)回收，廣泛用于二代測序、三代測序以及多個分子生物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域。
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