基因组拷贝数变异.ppt

基因组拷贝数变异基因组拷贝数变异拷拷贝数数变异异(Copynumbervariation,CNV)是由基因组发生重排而导致的,一般指长度1 kb 以上的基因组大片段的拷贝数增加或者减少,主要表现为亚显微水平的缺失和重复。2024/5/24 周五正常正常人类人类基因组构成基因组构成成分成分是是成对存在成对存在，即，即2份拷贝份拷贝 当基因组片段出现当基因组片段出现缺失缺失或或重复重复时，导致时，导致CNV2024/5/24 周五CNV领域的奠基之作域的奠基之作自然自然遗传学遗传学：在人类基因组上发现大尺度变异大尺度变异科学科学：人类基因组上的大尺大尺度拷贝数多态度拷贝数多态2024/5/24 周五基因组拷贝数多态和结构多态基因组拷贝数多态和结构多态Zhangetal.(2009)Annu.Rev.GenomicsHum,Genet2024/5/24 周五2024/5/24 周五2024/5/24 周五致病性致病性2024/5/24 周五非等位同源重非等位同源重组(NAHR)主要主要发生在减数分裂中生在减数分裂中,可可导致致重复重复、缺失缺失和和倒位倒位非同源末端非同源末端连接接(NHEJ)产生一些生一些结构构简单的的CNV复制叉停滞和模板复制叉停滞和模板转换(FosTes)产生含复生含复杂结构的构的CNV2024/5/24 周五CNV 突变机理突变机理2024/5/24 周五基因基因组技技术的分辨率的分辨率2024/5/24 周五G banding 4Mb FISH40 to 250Kb per clone2024/5/24 周五TSC2：c.1221 CATSC2：c.5238-5255 delTSC2：c.5121 ins ATSC2：c.2071 del CDNA sequencing 1 bp 全基因全基因组规模的模的CNV分析平台分析平台2024/5/24 周五Next generation sequencingSNP array 技术平台的实际应用 对不明原因不明原因智力障碍智力障碍/生生长发育育迟缓患者患者行全基因行全基因组拷拷贝数数变异分析异分析2024/5/24 周五 智力障碍智力障碍：又称又称为精神精神发育育迟滞滞（Mental RetardationMental Retardation，MRMR），是一），是一组以以1818周周岁前起病、前起病、认识功能障碍（功能障碍（IQIQ小于小于7070）、）、社会适社会适应能力缺陷能力缺陷为特征的疾病特征的疾病 。MRMR群体群体发病率病率约为1-3%1-3%。MRMR患者在学患者在学龄前（前（5 5岁前）常表前）常表现为语言、运言、运动发育育迟滞，滞，故亦称之故亦称之为生生长发育育迟缓（Development DelayDevelopment Delay，DDDD）MR/DDMR/DD的病因复的病因复杂，主要包括，主要包括环境致畸致愚因素、境致畸致愚因素、围产期缺期缺氧窒息和氧窒息和遗传因素。其中因素。其中遗传因素因素约占占2/32/3。目前只有一半。目前只有一半的患者能的患者能够明确病因明确病因诊断。断。2024/5/24 周五用用SNP arraySNP array芯片行全基因组拷贝数变异检测芯片行全基因组拷贝数变异检测Illumina Setrix BeadChipIllumina Setrix BeadChip2024/5/24 周五研究方法研究方法 CNV CNV分析软件：分析软件：cnvPartition cnvPartition（IlluminaIllumina提供）提供）2024/5/24 周五Illumina Infinium Illumina Infinium 实验流程实验流程（）拷拷贝数数变异（异（CNVs)CNVs)是否致病判断流程是否致病判断流程 （参考（参考Koolen DAKoolen DA，20092009）2024/5/24 周五完成基因芯片完成基因芯片检测情况情况目前已通目前已通过IlluminaBeadArray系系统共完成共完成426例智力障碍例智力障碍/生生长发育育迟缓患者的全基因患者的全基因组拷拷贝数数变异异检测；85例确例确诊为致病性致病性CNVs，阳性率，阳性率19.9%；50例例pCNVs已完成来源的已完成来源的验证,其中其中：缺失型缺失型pCNVs大小大小0.6218.5Mb，平均，平均4.9Mb；重复型重复型pCNVs大小大小1.338Mb，平均，平均9.5Mb。2024/5/24 周五结果果-患者患者诊断断为已知已知综合征的合征的类型包括型包括22q11.2122q11.21微缺失微缺失综合征合征22q11.2122q11.21微重复微重复综合征合征Pallister-KillianPallister-Killian综合征合征1q21.11q21.1微重复微重复综合征合征9p-9p-综合征合征睑裂狭小裂狭小-上上睑下垂下垂-倒倒转型型內眦眦赘皮皮综合征合征Prader-WilliPrader-Willi综合征合征Greig Greig 头-并指（趾）多指（趾）并指（趾）多指（趾）综合征合征1p361p36单体体综合征合征Williams-BeurenWilliams-Beuren综合征合征先天性先天性颅锁骨骨发育不全育不全2024/5/24 周五2024/5/24 周五睑裂狭小睑裂狭小-上睑下垂上睑下垂-倒转倒转型內眦赘皮综合征型內眦赘皮综合征 A示3q22.2-q23 缺失约4.2Mb；B示患者并趾畸形、面部畸形特征（包括小头、上睑下垂、睑裂狭小、倒转型內眦赘皮、低位耳、鼻梁低平、人中长、小嘴）；C、D、E分别为患者及其父亲、母亲FISH分析结果图，目的探针RP11-79L9，对照探针RP11-636D10，可见患者间期核和中期染色体均缺失一个红色信号。2024/5/24 周五GreigGreig头头-并指（趾）多并指（趾）多指（趾）综合征指（趾）综合征 A示 7p14.1-p14.3缺失约10Mb；B示患者脚部并趾多趾畸形及面部畸形特征（前额窄、额嵴、眼距宽、內眦赘皮、眼裂上斜、缩下颌）；C、D、E分别为患者及其父亲、母亲FISH分析结果图，目的探针RP11-121A8，对照探针RP11-1005L7，可见患者中期染色体缺失一个橙色信号 2024/5/24 周五Williams-Beuren综合征综合征 A A示7q11.23缺失约1.4M；B B示患者面部畸形特征（长脸、额头高、眼裂下斜、球状鼻尖、厚嘴唇）；C C、D D、E E分别为患者及其父亲、母亲FISH分析结果图，目的探针RP11-27P17，对照探针RP11-121A8，可见患者中期染色体缺失一个橙色信号（图D和E目的探针标记为橙色）。2024/5/24 周五The endThe end！