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亨廷顿舞蹈症 (HD) 是一种常染色体显性神经退行性疾病,由亨廷顿蛋白 ( HTT ) 外显子 1 的 CAG 三核苷酸重复扩增引起。目前,HD 尚无治愈方法,HD 患者的临床治疗侧重于症状管理。之前,我们展示了使用 CRISPR-Cas9 通过靶向附近 ( < 10 kb) 的 SNP(在外显子 1 附近产生或消除原间隔区相邻基序 (PAM))来特异性删除扩增的 HTT 等位基因 ( mHTT )。在这里,我们使用 Oxford Nanopore 平台上的多重靶向长读测序方法,全面分析了 983 名 HD 个体中 HTT 外显子 1 两侧 10.4 kb 基因组区域内的所有潜在 PAM 位点。我们开发了计算工具(NanoBinner 和 NanoRepeat)来对数据进行解复用、检测重复并对扩增或野生型 HTT 等位基因上的读数进行分阶段。通过此分析,我们发现 30% 具有欧洲血统的 HD 患者共有一个 SNP,这被证实是人类 HD 细胞系中 mHTT 等位基因特异性删除的有力候选者。此外,多达 57% 的 HD 患者可能通过组合 SNP 靶向成为等位基因特异性编辑的候选者。总之,我们提供了受 HD 影响的个体中 HTT 外显子 1 周围区域的单倍型图。我们的工作流程可应用于其他重复扩增疾病,以促进用于等位基因特异性基因编辑的指导 RNA 的设计。
(未通过同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可就不允许重复使用。此预印本版的版权持有人于2025年1月14日发布。 https://doi.org/10.1101/2025.01.09.632261 doi:Biorxiv Preprint
1. 美国马里兰州贝塞斯达,美国国立卫生研究院,国家老龄化研究所和国家神经疾病和中风研究所,阿尔茨海默病和相关痴呆症中心 2. 美国加利福尼亚州圣克鲁斯市加州大学圣克鲁斯分校基因组研究所 3. 美国马里兰州贝塞斯达,美国国立卫生研究院,国家老龄化研究所,神经遗传学实验室 4. 英国伦敦大学学院,伦敦大学学院皇后广场神经病学研究所,神经退行性疾病系 5. 美国马里兰州巴尔的摩市约翰霍普金斯大学生物系 6. 美国德克萨斯州休斯顿贝勒医学院人类基因组测序中心 7. 美国华盛顿大学基因组科学系,美国华盛顿州西雅图 8. 美国华盛顿大学儿科系遗传医学分部 9. DataTecnica,美国华盛顿特区 10. Google LLC,美国加利福尼亚州山景城 11.美国马里兰州贝塞斯达市美国国立卫生研究院国家精神卫生研究所内部研究部人类大脑收集核心 12. 美国国家人类基因组研究所计算和统计基因组学分部基因组信息学科
您将组装来自锯齿状铜菌菌株Cav1492的分离株。该菌株具有一个染色体和五个质粒。测序数据包含7,038个小小的读取,平均读取长度超过12,000 bp,一组Illumina读取了从同一菌株进行测序的读取。Illumina读取已被删除,以降低本教程中的分析时间。数据集中包含的参考基因组是由深层覆盖的PACBIO和配对末端测序数据制成的。可从https://ncbi.nlm.nih.gov/datasets/ genome/gca_001022215.1/。
摘要#1875257 Sarah B Kingan 1、Guilherme De Sena Brandine 1、Jocelyne Bruand 1、Jeff Zhou 1、Valeriya Gaysinskaya 1、Janet Aiyedun 1、Julian Rocha 1、Duncan Kilburn 1、Egor Dolzhenko 1、Zoi Kontogeorgiou 2、Anita Szabo 3, Christina Zarouchlioti 3, Robert Thaenert 4, Pilar Alvarez Jerez 5, Kimberley Billingsley 5, Sonia Lameiras 6, Sylvain Baulande 6, Alice Davidson 3, Georgios Koutsis 7, Georgia Karadima 2, Stéphanie Tomé 8, Michael A Eberle 1 1. Pacific Biosciences (PacBio),门洛帕克,美国、2. 雅典国立卡波迪斯特里安大学,第一神经病学系,希腊雅典,3. 伦敦大学学院,眼科研究所,英国,4. Quest Diagnostics,马尔伯勒,美国,5. 美国国立卫生研究院,阿尔茨海默病和相关痴呆症中心,国家老龄化研究所,贝塞斯达,美国,6. 居里研究所,PSL 研究大学,ICGex 下一代测序平台,法国巴黎,7. 雅典国立卡波迪斯特里安大学,神经遗传学科,第一神经病学系,Eginition 医院,医学院,希腊雅典 8. 索邦大学,法国国家健康与医学研究院,肌肉学研究所,肌肉学研究中心,法国巴黎
长读测序技术通过生成足够长的读长来跨越和解析基因组的复杂或重复区域,提高了基因组组装的连续性,从而提高了质量。一些研究小组已经展示了长读长在检测数千个基因组和表观基因组特征方面的强大功能,而这些特征以前被短读长测序方法遗漏了。虽然这些研究表明了长读长如何帮助解析基因组的重复和复杂区域,但它们也强调了使用这些平台准确解析大量群体中的变异等位基因所需的通量和覆盖率要求。在撰写本文时,在最高通量短读长仪器上,全基因组长读长测序比短读长测序更昂贵;因此,实现足够的覆盖率以检测异质样本中的低频变异(如体细胞变异)仍然具有挑战性。另一方面,靶向测序提供了在异质群体中检测这些低频变异所需的深度。在这里,我们回顾了当前使用和最近开发的靶向测序策略,这些策略利用现有的长读技术来提高我们在各种生物背景下观察核酸的分辨率。
MD,美国。4. DeepSeq,诺丁汉,英国。5. 乌普萨拉大学免疫学、遗传学和病理学系生命科学实验室,瑞典乌普萨拉。6. 莱斯大学计算机科学系,美国德克萨斯州休斯顿主街 6100 号。* 通讯作者;贡献相同摘要单细胞 DNA 测序的出现揭示了基因组变异的惊人动态,但未能表征在种系水平上具有深远影响的较小到中等尺寸的变异。在这项工作中,我们利用单细胞长读测序发现了三个大脑中的新动态。这为了解单个细胞基因组的动态提供了关键见解,并进一步强调了转座因子的大脑特定活动。主要单细胞全基因组扩增(WGA)使通常使用短读在低覆盖率 1 下进行的单细胞全基因组测序(scWGS)成为可能,它通常只能检测 Mb 级 CNV,尽管据报道识别了 > 50kbp 的 CNV 2 。无论如何,许多预期的变体(如 Alu 或 LINE 变体)都被遗漏了。这些转座因子 (TE) 家族是最丰富和活跃的转座子,总共占人类基因组的约 27% 3 ,并有助于健康神经元 4 和神经退行性疾病 5–7 的重组。同时,长读测序的出现使得准确检测 Alu 或其他转座子介导的突变成为可能 8 。最近有报道称,在液滴中使用等温多重置换扩增 (MDA) (dMDA) 进行 WGA 后,在 T 细胞上使用长读 scWGS (scWGS-LR) 来组装单个细胞的一个基因组。然而,它的成本很高,而且由于嵌合体和扩增子大小限制,完整性有限 9 。尽管如此,这为进一步探索类似的方法是否能为单细胞的基因组变异提供新的见解开辟了新领域。
1 柏林夏里特医学院儿科肿瘤学和血液学系,柏林 13353,德国; 2 马克斯德尔布吕克中心和柏林夏里特医学院实验与临床研究中心,德国柏林 13125; 3 柏林夏里特医学院,柏林 10117,德国; 4 柏林自由大学,德国柏林 14195; 5 马克斯德尔布吕克分子医学中心,德国柏林 13125; 6 埃尔朗根-纽伦堡弗里德里希亚历山大大学,91054 埃尔朗根,德国; 7 德国癌症联盟 (DKTK),合作伙伴柏林,DKFZ 与柏林夏里特医学院合作,德国柏林 10117; 8 柏林夏里特医学院神经病理学系,柏林自由大学和柏林洪堡大学的企业成员,德国柏林 13353; 9 表观遗传学研究中心,纪念斯隆凯特琳癌症中心,纽约,纽约 10065,美国