Technologie zielt auf genetische Störungen im Zusammenhang mit dem X-Chromosom ab

Technologie zielt auf genetische Störungen im Zusammenhang mit dem X-Chromosom ab
Technologie zielt auf genetische Störungen im Zusammenhang mit dem X-Chromosom ab
Anonim

Genetiker der Emory University School of Medicine haben eine Methode demonstriert, die die routinemäßige Amplifikation aller Gene auf dem X-Chromosom ermöglicht. Die Technologie ermöglicht die schnelle und hochgenaue Sequenzierung und Identifizierung neuer genetischer Varianten, die Gene des X-Chromosoms betreffen.

Die in Zusammenarbeit mit RainDance Technologies entwickelte Methode wird in der Ausgabe von Genomics vom Oktober 2011 beschrieben. Leitender Autor Michael Zwick, PhD, Assistenzprofessor für Humangenetik an der Emory University School of Medicine, verwendet die Methode, um genetische Varianten zu identifizieren, die zu Autismus-Spektrum-Störungen beitragen.

Da das X-Chromosom ein Hotspot für Gene ist, die im Verdacht stehen, zu Autismus und geistiger Behinderung beizutragen, könnte die Entdeckung des Emory-Teams neue Entdeckungen beschleunigen und schließlich die klinische Routinediagnose von Autismus und geistiger Behinderung erleichtern.

"Diese Technologie hat das Potenzial, ein wertvolles Werkzeug für Genforscher in einer Vielzahl von Anwendungen zu sein", sagt Zwick. "Unsere Daten zeigen, dass es die routinemäßige Sequenzierung der Exons des menschlichen X-Chromosoms auf einheitliche, genaue und umfassende Weise unterstützen kann."

Die Sequenzierungsmethode des Teams liest nicht alle Buchstaben des genetischen Codes im X-Chromosom von Anfang bis Ende. Stattdessen zielt es auf mehr als 800 „Exons“ab: alle Gene, die ausgelesen und in RNA umgewandelt werden.

Ein direkter Vergleich mit einer anderen Methode zur Zielauswahl namens Oligonukleotid-Capture zeigte, dass die Technik des Teams drei- bis siebenmal weniger Sequenz-Reads benötigte, um ein hohes Maß an Genauigkeit und Vollständigkeit zu erreichen, was möglicherweise niedrigere Kosten bedeutet.

Die Experimente des Emory-Teams zeigten, dass ihre Technik 97 Prozent der Zielsequenzen in hoher Tiefe mit einer Genauigkeit von 99,5 Prozent lesen konnte. Das Team verwendete Daten aus dem HapMap-Projekt, einer vom Human Genome Research Institute koordinierten Partnerschaft, als Referenzstandard für genetische Sequenzvariationen. Das Geschlecht wird durch zwei X-Chromosomen (weiblich) oder ein X- und ein Y-Chromosom (männlich) bestimmt. Da Männer nur ein einziges X-Chromosom haben, ist es wahrscheinlicher, dass eine Mutation in einem Gen auf dem X-Chromosom einen Mann betrifft als eine Frau, da Männern eine andere Kopie desselben Gens fehlt, um dies zu kompensieren. Dieses Vererbungsmuster kann zu Störungen beitragen, die Männer überproportional betreffen, wie Autismus-Spektrum-Störungen oder geistige Behinderungen.

Moderne DNA-Sequenzierungstechniken verwenden die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), um die Ziel-DNA zu isolieren und zu "amplifizieren", die Wissenschaftler lesen möchten. RainDance Technologies hat eine Einzelmolekül-Mikrotröpfchen-basierte Technologie entwickelt, die es Wissenschaftlern ermöglicht, bis zu 20.000 genomische Loci in einer einzigen Probe anzuvisieren, Zeit, Platz und Kosten zu sparen und gleichzeitig die Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit zu erhöhen.Die Reaktionen finden in Millionen von in sich geschlossenen Tröpfchen statt, die es jedem ermöglichen, ein anderes DNA-Stück innerhalb einer Emulsion zu amplifizieren.

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