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全基因組測(cè)序
來源:互聯(lián)網(wǎng)

基因組測(cè)序(Whole Genome Sequencing,WGS)是一種快速、低成本獲取生物體全基因組的方法。基因組測(cè)序技術(shù)始于20世紀(jì)70年代初,最初是使用二維層析的方法獲得DNA序列,隨著測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展,測(cè)序通量大幅上升,測(cè)序成本大幅下降,測(cè)序技術(shù)已更新到第三代,已完成測(cè)序的物種也越來越多。1995年,第一個(gè)生命體流感嗜血桿菌的全基因組測(cè)序完成,1996年第一個(gè)單細(xì)胞真核生物釀酒酵母全基因組測(cè)序被解析,到2004年,人類基因計(jì)劃完成了人類基因組的初期測(cè)序,2014年全基因組測(cè)序被應(yīng)用于臨床用途。

全基因組測(cè)序經(jīng)歷了三代技術(shù)革新,分別為一代、二代、三代測(cè)序,其中二代測(cè)序和三代測(cè)序的結(jié)合已成為目前最廣泛的雜交測(cè)序方法。第一代測(cè)序技術(shù)準(zhǔn)確率高達(dá)99.99%,可靠性高;第二代測(cè)序技術(shù)保持了高準(zhǔn)確度,大大降低了測(cè)序成本并極大地提高了測(cè)序速度;而以單分子測(cè)序技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代測(cè)序方式被稱為第三代測(cè)序技術(shù),與第二代測(cè)序技術(shù)相比,讀長(zhǎng)更長(zhǎng),后續(xù)拼接工作更為簡(jiǎn)單。

基因組測(cè)序技術(shù)能夠全面、精確地分析基因組的堿基序列,從而破解其所包含的信息,揭示基因組的復(fù)雜性、多樣性。將全基因組重測(cè)序結(jié)果與已有參考基因組序列進(jìn)行比對(duì)可獲得個(gè)體或群體分子遺傳和突變特征,進(jìn)而加深對(duì)各種疾病發(fā)生、發(fā)展的了解,從而發(fā)現(xiàn)解決方法,使人類對(duì)自然界生物及自身的了解更加深入并給人類的健康帶來實(shí)際利益。

歷史和發(fā)展

1944年,美國(guó)細(xì)菌學(xué)家奧斯瓦爾德·艾弗里(Oswald Avery)及其同事發(fā)現(xiàn)從父母?jìng)鹘o后代的遺傳物質(zhì)是DNA。隨后其他科學(xué)家對(duì)病毒、細(xì)菌、酵母、果蠅和線蟲進(jìn)行遺傳分析表明,有意誘導(dǎo)破壞遺傳密碼的突變,結(jié)合對(duì)此類突變產(chǎn)生的可觀察性狀(表型)的分析。研究基因功能的方法。然而,此類研究只能查詢基因組中的一小部分基因。1949年,英國(guó)分子生物學(xué)家桑格(Sanger)測(cè)定了胰島素的兩條肽鏈氨基末端序列。美國(guó)生物學(xué)家埃爾德曼(Edman)同年報(bào)道了蛋白質(zhì)的氨基端測(cè)序技術(shù)。1965年,桑格(Sanger)完成了大腸桿菌120個(gè)核苷酸的測(cè)定。

基因組測(cè)序技術(shù)始于20世紀(jì)70年代初,最初是使用二維層析的方法獲得脫氧核糖核酸序列,隨著測(cè)序技術(shù)的快速發(fā)展,測(cè)序成本大幅下降,測(cè)序通量大幅上升。上世紀(jì)70年代中期DNA測(cè)序技術(shù)開始較為成熟,美國(guó)生物物理學(xué)家馬克薩姆(Maxam)與沃特·吉爾伯特(Gibert)報(bào)道了通過化學(xué)降解法測(cè)定DNA序列。與此同時(shí)桑格(Sanger)和英國(guó)生物學(xué)家(Nicklen)報(bào)道了雙脫氧鏈終止序列測(cè)定法。上世紀(jì)80年代后期以來陸續(xù)出現(xiàn)了其他的一些測(cè)序方法例如有焦磷酸測(cè)序法、連接酶測(cè)序法等。1995年,第一個(gè)生命體流感嗜血桿菌的全基因組測(cè)序完成,其基因組大小為183萬個(gè)核苷酸堿基對(duì),1996年第一個(gè)單細(xì)胞真核生物釀酒酵母全基因組測(cè)序被解析,其基因組大約有1200萬個(gè)堿基對(duì),1998年完成第一個(gè)動(dòng)物一一線蟲的全基因組測(cè)序,2000年發(fā)布了第一個(gè)植物一擬南芥的全基因組序列,2000年,全基因體測(cè)序技術(shù)獲《科學(xué)》期刊選為該年的年度突破;到2004年,人類基因計(jì)劃完成了人類基因組的測(cè)序(不完整版本),2014年全基因組測(cè)序被應(yīng)用于臨床用途。

全基因組測(cè)序技術(shù)

WGS經(jīng)歷了三代技術(shù)革新,以桑格(Sanger)的雙脫氧鏈終止法和Maxam化學(xué)降解法為基礎(chǔ)發(fā)展而來的各中DNA測(cè)序技術(shù)被稱為第一代測(cè)序技術(shù)。特點(diǎn)是易掌握、精確度高,缺點(diǎn)是操作過程復(fù)雜,耗費(fèi)時(shí)長(zhǎng),成本高。21世紀(jì)后,隨著現(xiàn)代生物技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,在第一代測(cè)序技術(shù)的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn),逐漸形成了以高通量測(cè)序?yàn)樘攸c(diǎn)的第二代技術(shù),一次能對(duì)幾十萬到幾百萬條脫氧核糖核酸分子進(jìn)行序列測(cè)序,使得對(duì)一個(gè)物種的基因組或轉(zhuǎn)錄組測(cè)序變得方便易行。第二代測(cè)序技術(shù)保持了高準(zhǔn)確度,大大降低了測(cè)序成本并極大地提高了測(cè)序速度。以單分子測(cè)序技術(shù)為基礎(chǔ)的新一代測(cè)序方式被稱為第三代測(cè)序技術(shù)。其技術(shù)缺陷是標(biāo)記核苷酸的成本高,且測(cè)序錯(cuò)誤率高。二代測(cè)序和三代測(cè)序的結(jié)合已成為目前最廣泛的雜交測(cè)序方法。DNA測(cè)序經(jīng)歷了三代測(cè)序,已進(jìn)入第四代測(cè)序技術(shù)。

第一代測(cè)序技術(shù)(桑格-庫(kù)森法)

第一代測(cè)序技術(shù)以英國(guó)生物化學(xué)家桑格Sanger等提出的鏈終止法及Maxam等提出的鏈降解法為標(biāo)志。由于ddNTP的2’和3’位置都不含羥基,其在脫氧核糖核酸的合成過程中不能形成磷酸二酯鍵,因此可以用來中斷DNA的合成反應(yīng),在4個(gè)DNA合成反應(yīng)體系中分別加入一定比例帶有放射性同位素標(biāo)記的ddNTP,通過凝膠電泳和放射自顯影后可以根據(jù)電泳帶的位置確定待測(cè)分子的DNA序列。桑格-庫(kù)森法的讀長(zhǎng)較長(zhǎng),準(zhǔn)確性高,但是成本高,測(cè)序通量低。第一代全基因組測(cè)序技術(shù)通常為全基因組鳥銃測(cè)序(Whole-genome Shotgun)和逐步克隆測(cè)序(Clone-by-clone Shotgun)兩種策略。

全基因組鳥槍測(cè)序策略是直接將全基因組脫氧核糖核酸打成小片段進(jìn)行隨機(jī)測(cè)序,再根據(jù)序列間的重疊關(guān)系進(jìn)行計(jì)算機(jī)拼接和組裝成完整的基因組。其優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)序速度快,成本低,可在短時(shí)間內(nèi)獲得海量的基因組序列。而缺點(diǎn)在于序列的拼接組裝比較困難尤其在重復(fù)序列較多的區(qū)域難度更大;缺少基因組物理圖譜。

逐步克隆測(cè)序策略是在基于大片段基因組文庫(kù)物理圖譜的基礎(chǔ)上選擇最少覆蓋(Minimal Tiling Path)的 BAC克隆作為種子克隆優(yōu)先測(cè)序并逐步組裝。其優(yōu)點(diǎn)是以精細(xì)的物理圖譜為基礎(chǔ),基因組序列拼接和組裝結(jié)果更準(zhǔn)確、更可靠。缺點(diǎn)是構(gòu)建大片段基因組文庫(kù)和物理圖譜的技術(shù)性強(qiáng),所花時(shí)間長(zhǎng),測(cè)序成本更高。

第二代測(cè)序(下一代測(cè)序技術(shù))

以高通量為主要特點(diǎn)的第二代測(cè)序技術(shù)(又稱為下一代測(cè)序技術(shù),NextGeneration SequencingNGS) 的開發(fā),如Roche公司的454技術(shù)、llumina公司的Solexa技術(shù)和ABI公司的固體技術(shù),使測(cè)序成本下降,并且大幅縮短了測(cè)序時(shí)間,把脫氧核糖核酸測(cè)序引入到了高通量測(cè)序時(shí)代。第二代測(cè)序技術(shù)主要有3種技術(shù)平臺(tái),即焦磷酸測(cè)序(454FLX),合成測(cè)序(Solexa)和連接法測(cè)序(SOLID)。

焦磷酸測(cè)序(454FLX)不用尺寸分離技術(shù),而是將四個(gè)堿基按固定順序(如A-T-G一C)分步驟循環(huán)加入反應(yīng)體系中進(jìn)行酶促合成,通過測(cè)定是否發(fā)光來確定堿基連接測(cè)序。焦磷酸測(cè)序容易操作,能同時(shí)測(cè)序上百個(gè)DNA樣品,屬于高通量、低成本、適時(shí)、快速的測(cè)序技術(shù),可直觀地進(jìn)行單核苷酸多態(tài)性(SNP)分析,也為臨床檢驗(yàn)提供了新的分析測(cè)試工具。

合成測(cè)序(Solexa)的原理是邊合成邊測(cè)序。通過不同顏色的熒光標(biāo)記4種脫氧核甘酸dNTP),脫氧核糖核酸合成時(shí)每添加1種NTP,都會(huì)發(fā)出不同的熒光,通過獲取熒光信號(hào)獲得DNA序列信息。這種技術(shù)成本低、測(cè)序通量高、準(zhǔn)確性高,但是讀長(zhǎng)較短(200~500核苷酸堿基對(duì))。

連接法測(cè)序(固體)的原理為連接反應(yīng)的底物是8堿基單鏈熒光探針混合物。連接反應(yīng)中,這些探針按照堿基互補(bǔ)規(guī)則與單鏈DNA模板鏈聯(lián)會(huì),經(jīng)過5輪測(cè)序反應(yīng)后便可以得到所有的堿基序列。這種技術(shù)高通量、高準(zhǔn)確度、易區(qū)分SNP和測(cè)序錯(cuò)誤,但因其讀長(zhǎng)較短給從頭測(cè)序拼接帶來了困難。

第三代測(cè)序(單分子測(cè)序)

以單分子測(cè)序?yàn)榧夹g(shù)特點(diǎn)的第三代測(cè)序又稱單分子脫氧核糖核酸測(cè)序技術(shù),是指不需要聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)過程,利用有機(jī)高分子化合物、光學(xué)、納米技術(shù)等手段區(qū)分堿基信號(hào)差異以直接讀取序列信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)每一條DNA分子單獨(dú)測(cè)序,第三代測(cè)序技術(shù)主要有Pacific Bioscience的SMRT技術(shù) (PacBio) 和Oxford Nanopore Technologies公司的納米孔單分子測(cè)序技術(shù)等技術(shù)。第三代測(cè)序技術(shù)能避免PCR偏好性導(dǎo)致的錯(cuò)誤,同時(shí)提高了讀長(zhǎng),解決了第二代測(cè)序技術(shù)讀長(zhǎng)短的缺點(diǎn)。但其缺點(diǎn)為半導(dǎo)體測(cè)序儀技術(shù)讀長(zhǎng)不足,SMRT技術(shù)有效反應(yīng)孔數(shù)目不足,原始測(cè)序數(shù)據(jù)準(zhǔn)確率不高等。

Pacific Bioscience SMRT技術(shù)是基于光信號(hào)的三代測(cè)序技術(shù),可在目標(biāo)脫氧核糖核酸分子復(fù)制的過程中捕獲序列信息(即邊合成邊測(cè)序)。PacBio的測(cè)序速度較快,但測(cè)序方法的錯(cuò)誤率(可達(dá)到15%)遠(yuǎn)高于二代測(cè)序。

納米孔單分子測(cè)序技術(shù) (The Single-分子 Nanopore DNASequencing)是利用電信號(hào)測(cè)序的技術(shù),其原理是納米孔內(nèi)有共價(jià)結(jié)合的分子接頭,當(dāng)單個(gè)堿基或DNA分子通過納米孔通道時(shí),會(huì)使電荷發(fā)生變化,從而短暫地影響流過納米孔的電流。與Pacific Bioscience SMRT技術(shù)相比納米孔單分子測(cè)序技術(shù)處理樣品較為簡(jiǎn)單,成本較低,但其堿基錯(cuò)誤率也遠(yuǎn)高于二代測(cè)序。

數(shù)據(jù)分析

全基因組測(cè)序的數(shù)據(jù)分析流程包括質(zhì)量控制(quality control)、比對(duì)(mapping)、突變檢測(cè)(callvariant)、突變注釋(annotation)。

質(zhì)量控制

質(zhì)量控制指對(duì)測(cè)序產(chǎn)生的原始數(shù)據(jù)(RAW 數(shù)據(jù))進(jìn)行去接插件、過濾低質(zhì)量reads、去冗余,得到有效數(shù)據(jù)(cean data)的過程。質(zhì)量控制能除去部分測(cè)序效果較差的序列,提高后續(xù)分析的準(zhǔn)確性。經(jīng)過該步驟通常會(huì)過濾掉5%~15%低質(zhì)量的序列。

序列比對(duì)

全基因組重測(cè)序數(shù)據(jù)分析最關(guān)鍵的一步在于序列比對(duì)(mapping),將重測(cè)序所得的reads序列與已有的參考基因組序列進(jìn)行相似性比較,比對(duì)過程一般按兩步進(jìn)行:首先歸類整理reads數(shù)據(jù)或參考基因組序列,然后用適當(dāng)算法比對(duì)和定位reads序列。用于序列比對(duì)的軟件有很多種,如2008年推出的SeqMap、Soap、Zoom、MAQ、RMAP,2009年推出的SOAP2、SHRiMP、BOAT、BFAST、MOM、BWA、MapNext、Bowtie,2010年推出了BWA-SW等,截止2018年,只有MAQ、SHRiMP、BFAST、BWA等軟件通過轉(zhuǎn)換格式可以處理2個(gè)測(cè)序平臺(tái)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。

突變檢測(cè)

比對(duì)好的SAM文件通常會(huì)轉(zhuǎn)換成BAM文件并進(jìn)行去重(remove 復(fù)制),然后進(jìn)行突變的檢測(cè)。主流檢測(cè)SNV和nDel的軟件為Genome Analysis Toolkit(GATK),2014年3月,最新版的GATK(version3.1)可使全基因組的分析時(shí)間為1天。

突變注釋

每一個(gè)全基因組的樣品,平均可以檢測(cè)到大約三百萬個(gè)突變。為了篩選致病的候選突變并用于后續(xù)功能驗(yàn)證,需要通過諸如ANNOVAR等軟件對(duì)其進(jìn)行注釋。

覆蓋度

測(cè)序覆蓋度:基因組被測(cè)序得到的堿基覆蓋的比例;測(cè)序覆蓋度是反映測(cè)序隨機(jī)性的指標(biāo)之一;測(cè)序序深度與覆蓋度之間的關(guān)系可以過Lander-Waterman Model(1988)來確定。當(dāng)深度達(dá)到5X時(shí),則可覆蓋基因組的約99.4%以上。

全基因組測(cè)序意義

全基因組測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域來說是一次革命性的進(jìn)步。全基因組測(cè)序技術(shù)能夠全面、精確地分析基因組的堿基序列,從而破解其所包含的信息,揭示基因組的復(fù)雜性、多樣性。將全基因組重測(cè)序結(jié)果與已有參考基因組序列進(jìn)行比對(duì)可獲得個(gè)體或群體分子遺傳和突變特征,進(jìn)而加深對(duì)各種疾病發(fā)生、發(fā)展的了解,從而發(fā)現(xiàn)解決方法。全基因組測(cè)序技術(shù)將會(huì)使人類對(duì)自然界生物及自身的了解更加深入并給人類的健康帶來實(shí)際利益。

全基因組測(cè)序的應(yīng)用

疾病的診斷

全基因組測(cè)序技術(shù)可以將其定位到基因序列的突變位點(diǎn),進(jìn)而制作相應(yīng)的診斷工具,為臨床治療提供了新的思路和方法。該技術(shù)應(yīng)用于臨床遺傳病診斷可以提高診斷率,縮短診斷流程,節(jié)省時(shí)間及降低診療費(fèi)用。多項(xiàng)研究和實(shí)踐已經(jīng)證明,WGS技術(shù)有助于臨床快速診斷疾病,幫助患者家庭避免漫長(zhǎng)的診斷過程,從而及時(shí)為患者提供個(gè)性化的治療方案。WGS在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)及特點(diǎn),已在許多遺傳病的分子診斷過程中得到了充分的體現(xiàn),促進(jìn)了遺傳病診療水平的提高。

出生缺陷防控

在出生缺陷防控中,基因診斷是極其重要的一個(gè)環(huán)節(jié),WGS技術(shù)已經(jīng)在許多出生缺陷及遺傳綜合征的臨床診斷中展現(xiàn)出更好的診斷效率,其中,基于全外顯子測(cè)序技術(shù)的基因診斷已成功地對(duì)新生兒糖尿病、難治性炎性腸病和進(jìn)行性神經(jīng)性胖骨肌萎縮癥(Charcot-Marie-Tooth atrophy綜合征)等疾病進(jìn)行分子水平的診斷。2022年,英國(guó)計(jì)劃從明年開始對(duì)10萬名新生兒的大約200種罕見遺傳疾病進(jìn)行基因組測(cè)序。在美國(guó)紐約,一個(gè)類似的項(xiàng)目已經(jīng)在進(jìn)行中,該項(xiàng)目將從該市多樣化人口的10萬名嬰兒中篩查更多的疾病。

神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病的基因診斷

相對(duì)于全外顯子組測(cè)序,全基因組測(cè)序技術(shù)在神經(jīng)系統(tǒng)遺傳病的基因診斷中更為高效,可獲得更高的診斷率。在一項(xiàng)線粒體基因和核基因檢測(cè)均陰性的以腦病、癲癇等神經(jīng)系統(tǒng)異常為主要臨床表現(xiàn)的患者隊(duì)列研究中,通過WGS技術(shù)的應(yīng)用,以及個(gè)性化定制的生物信息學(xué)分析流程、針對(duì)性的表型及功能學(xué)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等,將診斷率從16.7%提高到31.4%。

腫瘤疾病的基因診斷

流行病學(xué)領(lǐng)域,全基因組測(cè)序可以對(duì)病原體進(jìn)行測(cè)序分析判斷其來源及可能發(fā)生變異的頻率及方向。全基因組測(cè)序技術(shù)作為綜合、全面的變異檢測(cè)方法,在腫瘤基礎(chǔ)研究和臨床診斷中的應(yīng)用成果層出不窮。越來越多的證據(jù)顯示,該技術(shù)在腫瘤精準(zhǔn)檢測(cè)方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),有充分的潛力成為腫瘤研究和臨床診斷更佳的選擇。全基因組測(cè)序可對(duì)癌癥中體細(xì)胞突變的鑒定,為疾病的診斷與治療提供了最直接有效的方法,通過全基因組測(cè)序,許多癌癥已經(jīng)被廣泛研究,并取得了一系列的研究成果。例如Pleasance等在2010年首次通過全基因組測(cè)序得到了黑色素瘤的全基因組突變譜。該技術(shù)已有實(shí)例,2013年,好萊塢女星安吉麗娜·朱莉因家族遺傳而擔(dān)心有罹患乳腺癌的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而做了基因檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其BRCA基因突變,于是先行切除了雙側(cè)乳腺。2015年,她又切除了卵巢和輸卵管,以避免患卵巢癌的風(fēng)險(xiǎn)。著名的蘋果公司創(chuàng)始人史蒂夫·喬布斯先生是世界上20名對(duì)其癌癥腫瘤的所有基因和正常脫氧核糖核酸進(jìn)行測(cè)序的人之一。

在個(gè)體化用藥中的應(yīng)用

藥物遺傳學(xué)的揭示有望實(shí)現(xiàn)個(gè)體化用藥,全基因組測(cè)序從技術(shù)上適合個(gè)體化用藥研究,全基因組測(cè)序檢測(cè)及分析可以幫助識(shí)別患者對(duì)某些藥物的敏感性或耐受性,從而提高藥物的療效和降低不良反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn),因此個(gè)體化用藥也是WGS技術(shù)今后臨床應(yīng)用的一個(gè)重要場(chǎng)景。WGS技術(shù)在個(gè)體化用藥中的應(yīng)用包括在急性早幼粒細(xì)胞白血病患者中鑒別隱匿的融合基因和指導(dǎo)治療方案;在非瘤樣病變的治療中,用于鑒別華法林敏感性配子系多態(tài)性并指導(dǎo)用藥劑量等。

商業(yè)信息

相關(guān)公司

已有許多公司嘗試將全基因組測(cè)序商業(yè)化以作研究或臨床用途,例如有Illumina、Pacific Biosciences、華大基因(BGI)等公司。

相關(guān)費(fèi)用

2010年代晚期全基因組測(cè)序一次約要價(jià)1000美元,許多公司正試圖將成本進(jìn)一步降低,2017年華大基因的全基因組測(cè)序收費(fèi)已降為一人600美元,根據(jù)美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院(NIH)公布的數(shù)據(jù),2020年,人類全基因組測(cè)序的成本已由2007年時(shí)的100萬美元,降低到現(xiàn)在的1000美元以下。2021年,華大基因公告稱,公司全資子公司中國(guó)武漢華大醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)所中標(biāo)“四川大學(xué)華西醫(yī)院十萬例罕見病患者全基因組測(cè)序計(jì)劃采購(gòu)項(xiàng)目”。該項(xiàng)目中標(biāo)金額為人民幣1348元/例。

倫理與道德

基因組測(cè)序一直面臨倫理與道德上的爭(zhēng)議,基因組測(cè)序使涉及隱私的信息提高到人體的全部遺傳信息,利用目前可用的分析技術(shù),結(jié)合檢測(cè)特定的基因型染色體核型,可以逆向識(shí)別個(gè)體。個(gè)人遺傳信息一旦泄露,與個(gè)體的生活和工作等息息相關(guān),使個(gè)人隱私問題更加突出。遺傳信息泄露可能引起或面對(duì)在工作、保險(xiǎn)過程的基因歧視。例如,2022年英國(guó)一項(xiàng)對(duì)新生兒的全基因組測(cè)序引發(fā)了一系列倫理問題,包括誰將獲得數(shù)據(jù),以及是否會(huì)因?yàn)榻沂究赡苡肋h(yuǎn)不會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重疾病的基因,而引起父母不必要的擔(dān)心,所以在測(cè)序數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、解讀和使用中,必須注意保護(hù)個(gè)人隱私和信息,包括雙親關(guān)系以及家庭成員關(guān)系的隱私等。相關(guān)測(cè)序數(shù)據(jù)要以臨床檢測(cè)為目的,患兒及其家屬要有充分的知情權(quán)。

基因測(cè)序領(lǐng)域中爭(zhēng)議和隱患最大的是直接售予消費(fèi)者的商業(yè)基因檢測(cè)(DTCgt),其面臨的問題涉及個(gè)人隱私、數(shù)據(jù)安全、信息披露等,集中反映在性同意法律和倫理均要求接受檢測(cè)者在檢測(cè)前的知情同意過程中被充分告知,特別是不利和風(fēng)險(xiǎn)。商業(yè)檢測(cè)DTCgt推廣的廣告性質(zhì),信息和內(nèi)容更多地強(qiáng)調(diào)甚至夸大誤導(dǎo)基因檢測(cè)的功能,給民眾很多誤導(dǎo)。一些DTCgt機(jī)構(gòu)通過互聯(lián)網(wǎng)或其他途徑,在沒有醫(yī)生的咨詢下,為消費(fèi)者提供多種遺傳圖譜的商業(yè)檢測(cè),存在較大隱患。例如有,檢測(cè)前的知情同意履行存在嚴(yán)重瑕,對(duì)基因檢測(cè)技術(shù)上和結(jié)果認(rèn)知和解釋方面的限制和缺陷淡化,對(duì)目前臨床診療發(fā)展的有限性和其有所不能告知不充分等問題。

人類全基因組測(cè)序

對(duì)人類基因組的研究,已經(jīng)有50多年的歷史。人類基因組計(jì)劃于1985年提出,預(yù)估總預(yù)算30億美元,計(jì)劃周期為15年,即于2005年完成。1990年,號(hào)稱生命科學(xué)領(lǐng)域的“登月計(jì)劃“——人類基因組計(jì)劃啟動(dòng),目的是測(cè)定組成人類染色體的30億個(gè)核苷酸堿基對(duì)的核苷酸序列,從而繪制人類基因組圖譜,并辨識(shí)其載有的基因及其序列,達(dá)到破譯人類遺傳信息的最終目的。人類全基因組測(cè)序最早被全基因組測(cè)序完成的人是美國(guó)生物學(xué)家及企業(yè)家克萊格·凡特與美國(guó)分子生物學(xué)家詹姆斯·杜威·沃森,測(cè)序時(shí)間為2007年,沃森擁有記載著自己全部基因序列的DVD光盤,成為了世界第一份完全破譯的“個(gè)人版”基因組圖譜的擁有者。

2008年一名匿名的中國(guó)人,一名尼日利亞人及荷蘭的女性遺傳學(xué)家瑪喬琳·克里克也分別完成了全基因組測(cè)序。截至2012年6月共有69個(gè)人接近完整的基因組序列數(shù)據(jù)向大眾公開。2013年11月有一西班牙家庭在接受23andMe與華大基因測(cè)序后,將全家的全基因組序列以知識(shí)共享公有領(lǐng)域授權(quán)條款公開,是第一個(gè)公開的家族全基因組序列數(shù)據(jù)。2022年,《科學(xué)》雜志一連上線了6篇論文,第一次公布了人類基因組的完整序列,為了解人類脫氧核糖核酸提供了首個(gè)全面視角,促進(jìn)對(duì)人類疾病的基因研究。

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