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  • 简介:摘要由致病性拷贝变异(pathogenic copy number variations, pCNV)导致的基因病是出生缺陷的一个重要遗传学病因。近年来,随着基于孕妇血浆胎儿游离DNA高通量测序技术的发展、生物信息分析流程的完善以及大样本数据的积累,无创产前筛查(noninvasive prenatal screening, NIPS)胎儿pCNV疾病已开始应用于临床,国内对此技术的规范应用亟需专业的指导意见。基于此,本组专家就筛查的目标疾病和全流程临床规范应用细节达成技术共识,以期达到NIPS筛查pCNV疾病规范应用的目的。

  • 标签: 无创产前筛查 基因组病 致病性拷贝数变异 技术标准
  • 简介:1985年,加利福尼亚大学的罗伯特·圣西摩尔认为,将人类基因排序在生物学上相当于将人送上月球。2000年6月26日,科学家宣布完成人类基因的“工作草案”,这个时间比目标提前好几年。这是在生命科学领域进行的最大项目,参与者包括来自美国、英国、法国、德国、日本和中国成千上万的科学家。

  • 标签: 人类基因组序列 加利福尼亚 科学领域 科学家 罗伯特 生物学
  • 简介:随着人类基因测序计划的完成和后基因时代的到来,各种类型功能基因数据爆炸性增长,使得功能基因的研究必须将实验和理论分析相结合。因此,功能基因系统学应运而生。本文介绍了功能基因系统学的产生,并对我国功能基因系统学的研究对象、研究特点、可采取的研究思路以及对现代医药学的影响作了进一步的介绍。

  • 标签: 功能基因组系统学 复杂性疾病 人类基因组测序计划 分子生物学理论 病证
  • 简介:20世纪90年代开始的"人类基因计划"由美国科学家提出,后来成为一项国际合作研究,这其中也有我国科学家的参与.人类基因线计划是对人体的30亿对核苷酸全序列进行作图、基因定位并对主要基因功能进行分析,为全面认识和了解人类基因的结构和功能提供详尽的基础资料.

  • 标签: 人类基因组计划 人类表观基因组计划 中学 生物教学 教学参考
  • 简介:摘要基因测序作为新型冠状病毒确诊的两种方法之一,其检测原理区别于实时荧光定量PCR(RT-PCR),在临床应用中有其优势及挑战。病原宏基因测序(mNGS)是目前临床上最常用的病原基因测序方法。mNGS对病原广覆盖的特点不但使其对于新型冠状病毒这类新发病原体的快速鉴定具有其他方法学无可比拟的优势,还可以同时为其他病原和混合感染的精准诊断提供依据。但另一方面,由于mNGS操作复杂、检测时间相对较长等原因,在新型冠状病毒的检测上无法实现大范围推广、快速诊断的目的。因此,mNGS可与RT-PCR技术联合使用,实现优势互补。

  • 标签: 冠状病毒属 严重急性呼吸综合征 核酸类 高通量核苷酸序列分析 宏基因组学
  • 简介:摘要虫媒传播疾病是危及生命的严重传染性疾病,快速且精准病原学诊断是临床及时有效治疗并降低病死率、减少后遗症的前提。虫媒病实验室诊断以靶向性的血清学检测和聚合酶链反应为主,对少见虫媒病原体检出困难。目前,宏基因二代测序技术(mNGS)已从科研走向临床应用。mNGS检测感染标本中全部生物的核酸序列并进行生物信息学分析,在少见病原体诊断和溯源方面具有显著优势。但同时mNGS也面临着整个操作流程中可能引入的背景微生物污染、数据库限制造成的错误结果、临床治疗亟需的病原体耐药性和宿主免疫状态等信息的挑战。该文主要就mNGS技术、其在虫媒病原体诊断应用及其所面临的挑战与难题等方面进行系统论述。随着mNGS在检测流程、检测结果分析和解读等方面不断优化,将为临床感染病病原学诊断带来新的发展与革新。

  • 标签: 虫媒病毒感染 宏基因组 二代测序 核酸 生物信息学
  • 简介:摘要目的对引发2022年5月山东省荣成市COVID-19疫情的SARS-CoV-2进行全基因测序,分析核苷酸和氨基酸变异情况并进行溯源。方法应用高通量测序技术对15份来源于某水产进口公司相关COVID-19聚集性病例鼻咽拭子样本和3份环境样本进行病毒全基因测序。使用病毒序列和变异分析软件,对测序原始数据进行全基因序列拼接和变异位点分析并对病毒进行分型,利用进化分析软件构建系统发育树,并结合病例流行病学调查结果,追溯病毒的潜在来源。结果成功获得13条来源于病例样本的SARS-CoV-2全基因序列,长度为29 653~29 780 bp,平均测序深度为1 756~6 565 X,基因覆盖度为99.20%~99.63%;Pangolin分型结果显示13个SARS-CoV-2基因均属于VOC/Gamma(P.1.15)分支;与武汉参考株(NC_045512.2)相比,13条SARS-CoV-2全基因序列分别存在40~41个核苷酸突变位点;在7个蛋白质结构域(ORF1a、ORF1b、S、ORF3a、ORF8、ORF9b及N蛋白),存在23~24个氨基酸变异位点。进化分析显示该病毒序列与来自阿根廷的参考株(EPI_ISL_4082233)共处于同一子分支上。结论本研究从荣成市一起冷链进口水产关联的COVID-19聚集性疫情病例样本中测序获得13个Gamma变异株全基因序列,及时将病毒来源指向于2021年的南美进口海鲜。本研究所采用的测序方法和分析结果可以为SARS-CoV-2的变异分析和病例溯源提供参考,也提示我们SARS-CoV-2在冷链物品表面的存活与传播能力不容小觑,有待进一步探索。

  • 标签: 新型冠状病毒 伽马变异株 高通量测序 变异分析
  • 简介:摘要目的对GI.1型札如病毒进行全基因扩增测序尝试并开展初步分析。方法利用本研究设计的GI札如病毒全基因5’末端通用引物及杯状病毒3’末端引物,对本实验室保存的两株GI.1型札如病毒标本进行全基因扩增,然后进行文库构建、上机测序及序列组装。通过BioEdit软件进行序列比对分析,采用MEGA 7.0软件构建进化树进行进化分析。结果两个标本测序质量优异,测序方法具有可行性;在全基因(WGS)、NSP基因、VP1基因及VP2基因进化树中,均归类为GI.1型;位点变异分布于各个基因片段,但VP1基因的N端保守性较好,熵值较低;大部分基因的核苷酸突变尤其是NS3、NS5及VP1基因的核苷酸突变以同义突变为主,未形成相应氨基酸的突变。结论成功地开展了对GI.1型札如病毒全基因扩增测序及相关进化分析,为札如病毒的检测提供了新的思路。

  • 标签: 札如病毒 全基因组 进化树 同义突变
  • 简介:2007年9月28日,在《Science》国际顶级学术期刊的网站上,同时查询到3篇突破性的基础研究成果。这三篇文章的研究对象和领域完全不同,分别涉及了对人类基因变异的研究,蜜蜂社会性的进化讨论以及灭绝的古生物线粒体全序列的测定。然而共同的一点是,这三篇文章使用的分析数据和实验结果都来自罗氏454公司研发的高通量测序技术平台GenomeSequencer-TM。在1周的时间里就有3篇GS系统在不同研究领域的文章发表在《Science》上,由此累计已有近100篇GenomeSequencer-TM的应用成果发表在《Nature》,《Science》,

  • 标签: 基因组测序 高通量 《SCIENCE》 系统 第二代 《NATURE》
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  • 简介:摘要目的探讨儿童EB病毒(EBV)原发性感染血浆病毒DNA拷贝特征及其变化规律。方法回顾性病例总结。选择2017年9月1日至2018年9月30日于复旦大学附属儿科医院诊断为EBV原发性感染的571例患儿为研究对象,收集患儿病毒实验室指标及临床信息等资料。根据血浆EBV DNA结果分为阳性和阴性,根据EBV DNA载量将阳性组分为高载量和低载量间差异采用χ2检验、Wilcoxon秩和检验进行比较。结果571例EBV原发性感染患儿中男334例、女237例,初诊年龄3.8(2.2,5.7)岁。阳性255例(44.7%)、阴性316例(55.3%)。阳性发热、肝和(或)脾肿大、转氨酶升高的患儿比例均高于阴性[235例(92.2%)比255例(80.7%)、169例(66.3%)比85例(26.9%)、144例(56.5%)比120例(38.0%),χ2=15.22、96.80、18.27,均P<0.001];阳性中有70例进行了随访,随访时间46(27,106)d,其中68例(97.1%)患儿在28 d内转阴,另2例(2.9%)患儿随访修正诊断为慢性活动性EBV感染。血浆病毒低载量218例、高载量37例。高载量转氨酶升高患儿占比高于低载量[75.7%(28/37)比56.0%(116/207),χ2=5.00,P=0.025]。外周血白细胞中EBV DNA的阳性率及拷贝均高于血浆中EBV DNA[84.2%(266/316)比44.7%(255/571)、7.0×107(1.3×107,3.0×108)比3.1×106(1.6×106,6.1×106)拷贝/L,χ2=76.26、Z=15.23,均P<0.001]。结论免疫功能正常EBV原发性感染患儿中,血浆病毒DNA阳性患儿易有发热、肝和(或)脾肿大、转氨酶升高的临床表现。阳性血浆EBV DNA一般在初诊后28 d内转阴,多数血浆病毒高载量患儿有转氨酶升高特征。

  • 标签: 爱泼斯坦巴尔病毒感染 病毒血症 儿童
  • 简介:摘要目的探讨外周血线粒体DNA拷贝(mtDNAcn)与肝癌发生风险的关联。方法以东风-同济队列2008年基线调查纳入的27 009名东风汽车公司退休职工为基础,剔除基线DNA缺失、现患恶性肿瘤、失访的人群后,以5%的比例按年龄、性别分层随机抽取子队列人群1 173名,同时选取随访至2018年12月31日队列中发现的全部新发肝癌患者(共154例,其中4例已入选子队列)共同组成肝癌的病例队列。采用实时定量PCR法检测病例队列人群基线外周血mtDNAcn水平。采用限制性立方样条模型和加权Cox比例风险模型评估mtDNAcn与肝癌发病风险的关联。结果本研究最终纳入研究对象1 323例。研究对象的中位随访时间为10.3年。限制性立方样条显示,外周血mtDNAcn与肝癌发生风险之间呈“U”型关联(P非线性<0.001)。将研究对象按子队列人群mtDNAcn的四分位进行分组,调整年龄、性别、受教育程度、吸烟、饮酒、锻炼、体重指数和慢性肝炎史发现,与Q2亚组人群相比,Q1亚(HR=2.00,95%CI:1.08~3.70)和Q4亚(HR=4.11,95%CI:2.32~7.26)人群肝癌的发生风险均显著增加,未发现Q3亚组人群肝癌发生风险显著增加(HR=1.05,95%CI:0.54~2.05)。年龄、性别、吸烟、饮酒、慢性肝炎史与mtDNAcn在影响肝癌的发病风险上无交互作用(P交互>0.05)。结论基线外周血mtDNAcn水平过高或过低均可增加肝癌发生风险,其作用通路有待更多机制研究进一步阐明。

  • 标签: 线粒体 DNA拷贝数变异 肝癌 病例队列研究 生物标志物
  • 简介:在第六届"中国胎儿医学大会"上,来自香港中文大学妇产科系的蔡光伟教授就"拷贝变异在产前唇腭裂中的作用:多心队列研究"这一问题向我们分享了他们在诊断胎儿唇腭裂方面的临床经验。蔡光伟教授指出,每700例活产儿中就有1例是唇腭裂,其中70%是非综合征型,30%是综合征型,并分析了染色体微阵列分析(CMA)在传统染色体分析中的优势。

  • 标签: 队列研究 唇腭裂 拷贝数 产前 变异 非综合征型
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  • 简介:摘要近期上海交通大学科研人员成功构建人类泛基因分析流程的报道受到学术界广泛关注,英文论著原文发表在国际基因学研究权威刊物《Genome Biology》(基因生物学)上。不少学者都想了解这是一项什么新技术,特别是从事基础医学研究的科研人员更想了解这项新技术会对人类疾病研究带来什么影响。为了使生物医学领域研究人员对HUPAN开发的生物学意义有更多的了解,作者从泛基因学分析流程的构建过程、泛基因学研究需要的硬件条件、已经公布的人类基因参考序列与泛基因理念的差别、泛基因研究将会对人类疾病研究产生的影响等多角度进行述评。

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  • 简介:摘要目的探讨宏基因测序(MGS)技术在感染性葡萄膜炎诊断中的作用。方法横断面研究。对2016年3月至2018年7月首都医科大学附属北京同仁医院临床疑诊为感染性葡萄膜炎的19例患者的19份玻璃体标本进行MGS检测。患者中男性8例,女性11例,年龄19~68岁;右眼10例,左眼8例,双眼1例;临床诊断急性视网膜坏死8例(9只眼),诊断不明11例(11只眼)。每份标本留取玻璃体约1 ml,800 μl标本用于MGS,200 μl标本用于实时荧光定量PCR的验证实验。MGS使用TIANamp Micro DNA Kit试剂盒提取样本DNA,BGISEQ-500平台测序。将测序数据中低质量和长度小于35 bp的数据、人类参考基因序列及低复杂度序列去除后,获得的数据与专用微生物数据库比对分析,通过统计对比序列占比、唯一序列、覆盖率、测序深度等参数确定测序阳性结果,使用实时荧光定量PCR方法对上述结果准确性进行验证。结果19份标本MGS检出多种微生物,7份测序结果为阳性。其中3份为水痘-带状疱疹病毒、2份为白念珠菌、1份为痤疮丙酸杆菌、1份为副流感嗜血杆菌。3份水痘-带状疱疹病毒标本检出的序列占比分别为77.93%(1 794/2 302)、99.98%(12 843/12 845)、98.88%(5 733/5 798),唯一序列数分别为1 794、12 843、5 733条;实时荧光定量PCR验证结果显示此3份标本水痘-带状疱疹病毒载量均较高,与MGS结果一致。结论MGS可作为感染性葡萄膜炎实验室诊断方法的一种选择。(中华眼科杂志,2020,56:519-523)

  • 标签: 葡萄膜炎 宏基因组学 高通量核苷酸序列分析 临床实验室技术
  • 简介:摘要目的评价宏基因二代测序(mNGS)在骨关节感染诊断中的潜在应用价值。方法回顾性分析青岛市胸科医院脊柱外科2019年1月至12月临床确诊为骨关节感染的37例住院患者临床资料。所有患者均经过穿刺或手术途径获取感染病灶核心部位组织样本,分别对样本进行分枝杆菌、需氧菌和厌氧菌常规培养,结核分枝杆菌(MTB)-DNA扩增检测及mNGS检测。采用卡方检验或Fisher确切概率法比较mNGS和常规培养病原体及单纯细菌感染检出率。以临床确诊为金标准,比较常规培养、mNGS和MTB-DNA扩增检测对骨关节结核分枝杆菌感染的诊断效能,同时采用受试者工作特征曲线(ROC)评估三种方法在骨关节结核诊断中的价值。采用配对t检验比较患者抗感染治疗前后白细胞(WBC)计数、红细胞沉降率和C-反应蛋白。P<0.05为差异有统计学意义。结果37例患者年龄32~90岁。感染部位:31例为脊柱,6例为其他骨关节。入院前症状:12例患者表现为感染部位疼痛和发热,11例表现为疼痛,5例表现为疼痛和活动受限,5例表现为疼痛、发热、乏力及食欲减退,2例表现为疼痛、发热及活动受限,1例表现为疼痛伴体质量减轻,1例表现为疼痛、发热伴腹泻。mNGS共发现3类病原微生物,累计检出频次为42例次,其中细菌39例次(包括10个菌属),占92.8%(39/42);真菌2例次,占4.8%(2/42);柯克斯体1例次,占2.4%(1/42)。37例患者中单纯细菌感染29例,占78.4%(29/37);单纯真菌感染2例,占5.4%(2/37);单纯柯克斯体感染1例,占2.7%(1/37);5例患者同时检测出两种及以上病原体,占13.5%(5/37)。37例患者mNGS和常规培养病原体检出率分别为100.0%(37/37)和67.6%(25/37),差异有统计学意义(χ2=13.987,P<0.05);29例单纯细菌感染患者mNGS和常规培养检出率分别为100.0%(29/29)和69.0%(20/29),差异有统计学意义(χ2=16.913,P<0.05)。常规培养、mNGS和MTB-DNA扩增检测诊断骨关节结核分枝杆菌感染的ROC曲线下面积分别为0.958(95%CI:0.866~1.000,P<0.05)、1.000(95%CI:1.000~1.000,P<0.05)和0.958(95%CI:0.866~1.000,P<0.05),诊断效能均较好。37例患者均根据mNGS及常规培养结果进行针对性抗感染药物治疗,其中28例接受手术干预。随访至2020年4月30日,1例患者死亡。随访3个月后患者WBC计数、红细胞沉降率和C-反应蛋白分别为(5.5±1.5)×109/L、(41±38)mm/h和(5.0±4.6)mg/L,均低于抗感染治疗前水平[(8.0±2.9)×109/L、(79±42)mm/h和(63±52)mg/L],差异均有统计学意义(t=6.536、8.302和6.373,P均<0.05)。结论mNGS对于骨关节感染的鉴别诊断可能具有重要临床价值。

  • 标签: 感染 诊断 骨关节 宏基因组二代测序
  • 简介:摘要目的探讨宏基因测序在儿童细菌性脑膜炎(BM)病原学诊断中的应用价值,改善儿童BM的诊疗效果。方法收集2018年2月1日至2020年1月31日江西省儿童医院所有BM病例,同时采集其血和脑脊液等生物样本进行传统病原学检测和宏基因测序,以传统病原学检测结果为金标准,明确宏基因测序在儿童BM诊断的特异性和敏感性。结果入45例,其中男31例,女14例;年龄(74.74±58.67)个月。宏基因测序明确病原学共26例,阳性率为57.78%。其中肺炎链球菌8例,大肠埃希菌、脑膜炎奈瑟菌、葡萄球菌、沙门菌、复合分枝杆菌各2例,中间链球菌、化脓性链球菌、巴黎链球菌、液链球菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、曲霉菌各1例。传统的病原学阳性率为17.78%,宏基因二代测序技术(mNGS)阳性率为57.78%,P=0.014,Kappa值为0.273。二者比较发现,mNGS技术在儿童BM诊断中灵敏度为100.00%,特异度为51.35%,阳性预测值为30.76%,阴性预测值为100.00%,Youden指数为51.36%,误诊率为48.64%,漏诊率为0。结论宏基因学检查具有极高的敏感性,可提高儿童急性BM的病原学诊断率,尤其在临床高度怀疑感染,而传统病原学无法明确病原时应尽早选择。

  • 标签: 宏基因 病原学 细菌性脑膜炎 儿童