基因组测序和疾病变异检测

SNV
提供的变异信息非常丰富， 主要用来检测体细胞突变
需输入转换格式后的比对结 果，耗费更大的存储，过程 也比较繁琐
GATK
Dindels
Indels
工具包功能强大，能对比对 结果进行多项校正，并且有 结果相对准确，能检测群体 多种变异检测模式，能检测 的indels SNV和indel还有体细胞突变
基因组测序和疾病变异检测
大纲
遗传疾病基因组研究概况
SNV和indel研究的意义
SNV和indel检测上机
2
理论


研究概况 基本概念 全基因组测序 外显子捕获 软件比较
3
人类疾病分类
其它 癌症 心血管疾病
15%
精神障碍类疾病
19%
51%
15%
4
遗传疾病分类
染色体 病或染 色体综 合征
结果仍然有一定的假阳性
步骤繁琐，处理时间长，需 要的计算资源大
20
上机


测序数据处理 参考序列处理 比对到参考序列 局部比对 SNV Calling Indes Calling 注释
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去接头
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原则

N碱基的数量超过10% 质量值小于5的碱基数量超过50% 序列中含有adapter
单基因 病
遗传类 疾病
多基因 病
癌症
5
遗传疾病基因组研究手段
疾病类型
单基因病
测序手段
高层数外显子捕获
检测变异类型
SNV，小indel
多基因病
全基因组测序（高，低层数），高层数 CNV，SV，SNV，小indel 外显子捕获
癌症
全基因组测序（高，低层数），高层数 CNV，SV，SNV，小indel 外显子捕获
小卫星DNA
LINE
DNA转座子
15
外显子捕获
16
17
外显子捕获 or 全基因组序列
Sequencing byห้องสมุดไป่ตู้illumina
下载参考序列
SNV&Indels 检测分析 框架图
Remove adapter
参考序列索引
Alignment to referenceuse BWA
Sort and rmdup use samtools
低层数大插入片段全基因组测序 染色体拷贝
染色体病
6
通过SNV和indel研究发现膀胱癌和染色质重塑密切相关
7
通过SNV和indel研究发现肾癌和泛素介导的蛋白降解通路(UMPP)密切相关
8
已经找到的一些癌症药靶基因
9
中心法则
10
11
基因组变异类型
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全基因组测序
13
全基因组数据分析
14
人类基因组的组成
人类基因组 3000Mb
基因和基因 相关序列 900Mb
基因外DNA 2100Mb
编码DNA 90Mb
非编码DNA 810Mb
单拷贝和低 拷贝DNA 1680Mb
重复DNA 420Mb
拟基因
基因片段
内含子，前 导区
串联重复
散布于整个 基因组的重 复
卫星DNA
微卫星DNA
LTR元件
SINE
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比对

BWA SOAP

Bowtie LastZ
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Sam格式比对结果
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比对结果可视化
samtools tview *.bam <genome.fasta>
Press “g”
示例位点： chr1:808922
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Press ‘b’ :Color for base quality Press ‘m’ :Color for mapping quality
Local realignment use GATK
SNV and Indel detectuse GATK
SNVs and smallIndels
Annotation use SIFT
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基因组的深度分布图
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软件比较
Varscan samtools
BWA配套软件，处理比对信 息非常方便
提供的变异信息比较少，给 后期的数据处理造成一定困 难
Blue: 0-9 Green: 10-19 Yellow: 20-29 White: >=30
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Pileup格式
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SIFT
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30
Result
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FP & FN
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生物信息分析软件
网站：http://www.molgenis.org/
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