Добавил:
Richie
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Лекции / 4 МФЗ
.pdf
Сначала формируется гипотеза о связи какоголибо гена с признаком.
В ассоциативных исследованиях сопоставляется
встречаемость определенного аллеля генакандидата в популяции в целом и у лиц,
обладающих интересующим признаком.
Если данный аллель чаще встречается у
носителей более выраженного признака, можно
предположить участие этого аллеля в
наследственной детерминации данного
признака.
Поиск ассоциаций с генами-
кандидатами
Генетические ассоциации МФЗ
(поиск ассоциаций с генами кандидатами)
Подходы
Генетический маркер –
аллельный вариант гена,
белковый продукт
которого участвует в
патогенезе исследуемого
заболевания
Сканирование генома с
плотным набором SNP в
одном исследовании для
поиска функциональных
вариантов генов
OR – отношение шансов
OR= 0 - ∞,
OR = 1 – при отсутствии влияния
одного показателя маркера на
другой
Отношение шансов (OR – odds ratio) – используют в
исследованиях «случай-контроль».
OR получают путем сравнения частот двух сравниваемых
показателей М1и М
2
у больных (обозначаем Мс– «с» – означает случай) и
у здоровых (обозначаем Мк– «к» – означает контроль).
Например, М1– наличие нормального аллеля изучаемого гена,
М2 – наличие мутантного аллеля.
Соответственно можно определить во сколько раз (или на
сколько процентов) возрастает шанс заболеть у носителей
мутантного аллеля.
ПОЛНОГЕНОМНЫЙ АНАЛИЗ АССОЦИАЦИЙ
МНОГОФАКТОРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
(GWAS – genome-wide assotiation study)
•Проводят поиск связей между различными
SNP (не менее 300, распределенных по
всему геному) и конкретным заболеванием.
•Большинство известных
полиморфных вариантов генов
предрасположенности к
сложным фенотипам оказывают
слабо или средне-выраженный
эффект (1-2%).
• Многие локусы, ассоциированные с
фенотипами, не являются
функционально значимыми.
Major gene
SNPs
САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 1 ТИПА
1) Ассоциация с изменениями в различных генах (IDDM – insulin-
dependent diabetes mutations), главным образом в HLA (6p21.3): HLADRB1, DQA-1, DQB-1, DPB-1.
2) Ассоциация с VNTR (variable number tandem repeats 11p15.5) в 5’-UTR
гена инсулина.
Молекулярная диагностика СД1 применяется для дифференциальной
диагностики, определения риска развития болезни в семьях с
повышенным риском (при наличии СД1 у кровных родственников).
САХАРНЫЙ ДИАБЕТ 2 ТИПА
Ассоциация с генами MODY (maturity onset diabetes of the young – начало
диабета зрелых у молодых). Гены инсулинрезистентности: PPARG
(3р25.2, кодирует рецептор, активируемый пролифераторами
пероксисом- участвует в метаболизме углеводов и жиров), KLF14
(кодирует Круппель-подобный транскрипционный фактор).
Выявляют ассоциацию выявленных полиморфизмов с прогнозом
эффективности применяемой диетой, а также для прогнозирования
развития СД2 у людей с факторами риска.
БРОНХИАЛЬНАЯ АСТМА
1) Ассоциация с генами, расположенными на 5q23-24 – кластер генов
семества интерлейкинов 3, 4, 5, 13. Данные гены связаны с Т-
хелперами.
2) Ассоциация с генами функционирования дыхательной системы
(ADRB2 – 5q32, кодирует бета-2-адренергический рецептор;
GSTM1 – кодирует глутатион S-трансферазу Мu1 – 1р13.3, фермент
детоксикации ксенобиотиков;
GSTP1 – глутатион-S-трансфераза Р – 11q13.2;
LTA – 6р21.33 – кодирует лимфотоксин-альфа (синоним – фактор некроза
опухоли бета);
NOS1 – 5 хромосома, кодирует синтетазу оксида азота1.
3) Ассоциация с генами врожденного иммуниета (IL10, TLR2 и TLR4 –
кодирует толл-подобный рецептор 2 или 4, обеспечивающий
функционирование врожденного иммунитета).
AC..GC
TT..TC
CG..CA
AC..GC
TG..GT TC..CC
GA..GC
TG..AC
CT..TG
GT..GC
AC..GC
AC..GC
AT..AT
TT..CC
AA..GC
Short DNA sequences
ACGTGACCGGTACTGGTAACGTACA
CCTACGTGACCGGTACTGGTAACGT
ACGCCTACGTGACCGGTACTGGTAA
CGTATACACGTGACCGGTACTGGTA
ACGTACACCTACGTGACCGGTACTG
GTAACGTACGCCTACGTGACCGGTA
CTGGTAACGTATACCTCT...
Sequenced genome
Next Generation Sequencing
(Секвенирование нового поколения)
Short fragments of DNAGenome
Основные преимущества NGS
Возможность идентификации новых
вариантов
Высокая производительность
Возможно тестирование сразу нескольких генетических
заболеваний у нескольких десятков пациентов за одну реакцию
секвенирования, что значительно снижает себестоимость
проводимого анализа.
Чувствительность
Позволяет находить мутации, представленные лишь в
небольшой популяции клеток анализируемого биоматериала.
Короткая продолжительность рабочего цикла
Основные технологии NGS
Фирмы
Технология
секвенирования
Производительность Продолжительность
рабочего цикла
Биолюминесцентная
~ 1 Gb
≤ 23 ч
Флуоресцентная
ДНК-полимеразная
200…500 Gb
5…10 дней
Флуоресцентная
ДНК-лигазная
200 Gb
5…10 дней
Полупроводниковая
200 Mb
2…4 ч
Data from the NHGRI Genome Sequencing Program (GSP) (http://www.genome.gov/sequencingcosts/)
Дата
Стоимость
за Mb
Sep
-01 $5 292,39 $95 263 072
Mar
-02 $3 898,64 $70 175 437
Sep
-02 $3 413,80 $61 448 422
Mar
-03 $2 986,20 $53 751 684
Oct
-03 $2 230,98 $40 157 554
Jan
-04 $1 598,91 $28 780 376
Apr
-04 $1 135,70 $20 442 576
Jul
-04 $1 107,46 $19 934 346
Oct
-04 $1 028,85 $18 519 312
Jan
-05 $974,16 $17 534 970
Apr
-05 $897,76 $16 159 699
Jul
-05 $898,90 $16 180 224
Oct
-05 $766,73 $13 801 124
Jan
-06 $699,20 $12 585 659
Apr
-06 $651,81 $11 732 535
Jul
-06 $636,41 $11 455 315
Oct
-06 $581,92 $10 474 556
Jan
-07 $522,71 $9 408 739
Apr
-07 $502,61 $9 047 003
Jul
-07 $495,96 $8 927 342
Oct
-07 $397,09 $7 147 571
Jan
-08 $102,13 $3 063 820
Apr
-08 $15,03 $1 352 982
Jul
-08 $8,36 $752 080
Oct
-08 $3,81 $342 502
Jan
-09 $2,59 $232 735
Apr
-09 $1,72 $154 714
Jul
-09 $1,20 $108 065
Oct
-09 $0,78 $70 333
Jan
-10 $0,52 $46 774
Apr
-10 $0,35 $31 512
Jul
-10 $0,35 $31 125
Oct
-10 $0,32 $29 092
Jan
-11 $0,23 $20 963
Apr
-11 $0,19 $16 712
Jul
-11 $0,12 $10 497
Oct
-11 $0,09 $7 743
Jan
-12 $0,09 $7 666
Apr
-12 $0,07 $5 901
Jul
-12 $0,07 $5 985
Oct
-12 $0,07 $6 618
Jan
-13 $0,06 $5 671
Apr
-13 $0,06 $5 826
Jul
-13 $0,06 $5 550
Oct
-13 $0,06 $5 096
Jan
-14 $0,04 $4 008
Apr
-14 $0,05 $4 920
Jul
-14 $0,05 $4 905
Динамика стоимости
секвенирования генома
Соседние файлы в папке Лекции