华大智造外显子捕获测序解决方案
全外显子测序技术原理
全外显子测序技术原理
全外显子测序技术（Whole Exome Sequencing，WES）是一种
用于测序一个个体的所有外显子的方法，它基于高通量测序技术，可高效地捕获并测序外显子组成的DNA序列。
全外显子测序技术的原理如下：
1. 样本准备：从需要测序的个体中提取DNA样本，并将其进
行适当处理，如切割成较小的片段。
2. 捕获外显子：将DNA样本与一组外显子引物（探针）混合，这些引物特异性地结合到外显子的DNA序列。
这一步是为了
捕获并富集外显子序列。
3. 清洗和纯化：对混合物进行洗涤步骤，以去除未结合的
DNA和杂质。
4. 文库构建：将捕获到的DNA片段进行核酸链扩增，并添加
适当的测序适配器，以便于后续的高通量测序。
5. 测序：使用高通量测序技术（如Illumina HiSeq或NovaSeq
平台）对文库中的DNA进行测序。
通过测序仪器发出的激光，可将测序适配器的序列逐个读取出来。
6. 数据分析：将得到的测序数据处理和分析，包括序列比对、重复序列标记、错配位点纠正等步骤。
然后利用生物信息学软件将测序读取的数据转化为DNA序列信息。
7. 变异检测和注释：对测序数据进行比对分析和变异检测，将测出的突变或基因变异与已知的基因数据库进行比对和注释，以确定哪些基因存在突变。
全外显子测序技术通过仅测序外显子而不测序整个基因组，可以大幅减少测序成本和数据存储需求。
同时，它也可以更集中地关注外显子区域，这些区域通常占据了大部分人类基因的功能变异。
因此，全外显子测序技术被广泛应用于基因变异研究、疾病诊断和个体化医学领域。
目标外显子组捕获测序发现INPP5E突变致Joubert综合征1例
目标外显子组捕获测序发现INPP5E突变致Joubert综合征1例罗敏娜;彭芸;马旭;刘志敏;沈玥;王昊;曹宗富;陈西华;马斯禹;高华方;徐保平【摘要】Objective:To identify the genetic mutations and its mutation site of a Chinese family with Joubert syndrome.Methods:Target exome sequencing was applied to examine the DNA sample of a male patient in the Chinese family with Joubert syndrome.Candidate variants were selected by bioinformatics analysis.Polymerase chain reaction followed by Sanger sequencing was used to verify the candidate variant.Results:The chromosome 9 INPP5E had two hybrid mutation site,which were c.1524C＞G,p.Asp508Glu and c.1688G＞A,p.Arg563His.The two mutation sites of the family members were conform to the genetic co-segregatedpound heterozygous variants were identified inINPP5E.Conclusion:Target exome sequencing combined with Sanger sequencing find site of c.1524C＞G and c.1688G＞A of INPP5E gene cause Joubert syndrome.This is the first report that the case of Chinese Joubert syndrome caused by INPP5E gene mutation,c.1524C＞G is a novel mutation site for disease.%目的:鉴定一个中国Joubert综合征家系的致病基因及位点.方法:对该Joubert综合征家系的先证者进行目标外显子组捕获测序,通过生物信息学分析找到候选的致病基因及位点,利用聚合酶链式反应(PCR)和Sanger测序进行验证.结果:在先证者的9号染色体INPP5E基因上存在2个杂合变异位点,分别为c.1524C＞G,p.Asp508Glu以及c.1688G＞A,p.Arg563His.这两个位点在家系中符合遗传共分离规律.结论:目标区域捕获测序结合Sanger测序发现INPP5E基因的c.1524C＞G以及c.1688G＞A位点为引起该Joubert综合征家系临床病变的变异位点,这是国内首次报道的由INPP5E基因突变导致的Joubert综合征病例,且c.1524C＞G为首次发现的新致病位点.【期刊名称】《中国计划生育学杂志》【年(卷),期】2018(026)005【总页数】6页(P400-404,424)【关键词】Joubert综合征;INPP5E;目标外显子组捕获测序;小脑蚓部发育不良;纤毛相关疾病【作者】罗敏娜;彭芸;马旭;刘志敏;沈玥;王昊;曹宗富;陈西华;马斯禹;高华方;徐保平【作者单位】国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;北京协和医学院研究生院;国家卫生计生委科学技术研究所,北京,100081;首都医科大学附属北京儿童医院【正文语种】中文Joubert综合征(JS)是一种罕见的颅脑发育畸形疾病,发病率约为1∶100 000[1-2]。
外显子组测序数据分析流程
外显子组测序介绍外显子（exon）是真核生物基因的一部分，包含着合成蛋白质所需要的信息。
全部外显子被称为“外显子组”（Exome）。
外显子组测序（Exome sequencing）是指利用序列捕获技术将全基因组外显子区域DNA捕捉并富集后进行高通量测序的基因组分析方法。
由于外显子组测序捕获目标区域只占人类基因组长度的约1%，因此远比进行全基因组序列测序来得更简便、经济，目标区域覆盖度也更高，便于变异检测。
该项技术可用于以下研究1）检测疾病样本中外显子区域内高风险碱基变异位点；2）配合大样本分析，确定孟德尔遗传疾病相关外显子SNP位点和基因；3）在癌症研究过程中，检测癌症样本外显子区域内的体细胞突变位点和潜在的融合基因；4）用于种群遗传学研究的大规模样本基因组分析，检测SNP位点、LD并绘制种群图谱。
我们能提供详尽的全基因组重测序数据的处理和分析服务。
如您没有标准化的数据、只需流程中的局部分析内容或要求特立独行的数据分析思路，我们亦能满足您的要求。
数据处理和分析流程图预期结果示例图示例图1 各类型SNV在样本中的个数统计。
示例图2 不同类型外显子区域上的SNV类型统计。
示例图4 融合基因预测[1]示例图4 大量样本的GWAS分析结果[2]示例图5 肿瘤样本高频率突变基因统计[3]示例图来源文献[1]. Kangaspeska, S., et al., Reanalysis of RNA-sequencing data reveals several additional fusion genes with multiple isoforms. PLoS One, 2012. 7(10): p. e48745.[2]. Craig, J.E., et al., Rapid inexpensive genome-wide association using pooled whole blood. Genome Res, 2009. 19(11): p. 2075-80.[3]. Bea, S., et al., Landscape of somatic mutations and clonal evolution in mantle cell lymphoma. Proc Natl Acad Sci U S A, 2013. 110(45): p. 18250-5.。
外显子组测序数据分析流程
外显子组测序数据分析流程外显子组测序（Exome Sequencing）是一种用于测序所有编码蛋白质的外显子区域的技术。
外显子是基因组中编码蛋白质的区域，占据整个基因组的约1-2%。
相较于全基因组测序，外显子组测序可以更加经济高效地研究和发现与疾病相关的基因变异。
以下是外显子组测序数据分析的一般流程：1.数据质控和预处理2.比对和变异调用将预处理后的数据与参考基因组进行比对，可以使用多种比对工具，如BWA、Bowtie等。
比对后，会通过一系列的筛选步骤，利用各种变异检测算法对测序结果进行检测，包括单核苷酸变异（SNV）、小片段插入/缺失（Indel）和结构变异（SV）等。
3.变异注释在进行变异注释时，将检测到的变异与各类公共数据库（如dbSNP、ClinVar等）进行比对，以确定变异的频率和相关的临床信息。
还可以使用预测软件预测变异的功能影响和通路关联等。
4.功能分析和数据解读对于已注释的变异，需要进一步进行功能分析和数据解读。
这包括通过标准化的生物信息学和统计学方法对候选变异进行筛选，确定相关性并验证其是否对目标表型有影响。
可以使用多种工具和软件，如ANNOVAR、Variant Effect Predictor（VEP）等。
5.通路分析和功能富集通路分析和功能富集分析帮助理解变异对细胞、组织或系统功能的影响。
可以使用数据库和工具，如DAVID、GSEA等，通过GO（Gene Ontology）、KEGG（Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes）路径信息和其他公共基因组学数据库，对变异进行通路富集和功能分析。
6.结果呈现最后，将数据分析结果通过可视化图形、表格和注释报告等形式进行展示和呈现。
这有助于更好地理解分析结果并帮助研究人员做出进一步的研究和决策。
需要注意的是，外显子组测序数据分析流程是根据具体研究目标和实验设计而有所不同的，上述流程仅为一般参考。
华大智造 ZLIMS 生信分析加速器 用户手册
创新智造引领生命科技仅供科研使用深圳华大智造科技有限公司地 址：电 话：邮 箱：网 址：中国深圳市盐田区北山工业区综合楼及11栋2楼4000-966-988 ***********************用户手册ZLIMS关于说明书本说明书适用于MegaBOLT生信分析加速器（MegaBOLT_scheduler），说明书版本1.0，软件版本 V2.1.0。
本说明书及其包含的信息为深圳华大智造科技有限公司（以下简称深圳华大智造）的专有保密信息，未经深圳华大智造的书面许可，任何个人或组织不得全部或部分地对本说明书进行重印、复制、修改、传播或公布给他人。
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发布日期：2019年11月30日制造商信息版本记录目录1简介 (1)1配置要求 (2)1使用要求 (3)I---此页有意留白---简介1 简介MegaBOLT 是一套高性能的重测序分析系统，包含胚系突变（Germline ）与体细胞突变（Somatic ）的全基因组（WGS ）、全外显子组（WES ）及Panel 靶向测序数据分析，完成从测序序列文件fq.gz 输入至变异检测结果vcf.gz 输出的计算，包含了前处理（QC ）、以及后处理（BAM 文件和VCF 文件统计）。
外显子捕获结题报告
外显子捕获结题报告2010-11-22内容1 项目信息 (1)2 工作流程介绍 (2)2.1 Agilent液相捕获平台 (2)2.2 NimbleGen 液相捕获平台 (3)2.3 生物信息分析流程 (4)3 分析报告 (5)结果 (5)3.1 标准生物信息分析 (5)3.1.1 数据产出统计 (5)3.1.2 目标区域单碱基深度分布图 (6)3.1.3外显子捕获测序的均一性 (7)3.1.4一致序列组装和SNP检测 (7)3.1.5 SNP注释 (8)3.1.6插入/缺失(indels)检测 (9)3.1.7插入/缺失(indels)注释 (9)3.2个性化分析 (9)3.2.1氨基酸替换预测 (9)3.2.2群体SNP检测和等位基因频率估计 (12)3.2.3孟德尔遗传病分析 (13)3.2.4 NGS-GW AS 分析 (14)3.2.5正向选择信号的检测 (14)4 数据分析方法说明 (15)4.1信息分析软件及常用参数介绍 (15)4.2参考数据库 (16)4.3数据文件格式 (17)1 项目信息2 工作流程介绍采用Aglient SureSelect外显子靶向序列富集系统和NimbleGen SeqCap EZ人全外显子捕获系统。
这两个系统都采用液相系统进行高特异性和高覆盖率的外显子区域捕获。
2.1 Agilent液相捕获平台图2.1 Aglient外显子捕获和测序流程基本流程：首先将基因组DNA随机打断成150-200bp左右的片段，随后在片段两端分别连接上接头制备杂交文库。
文库经纯化后经过LM-PCR的线性扩增与SureSelect Biotinylated RNA Library (BAITS)进行杂交富集，再经过LM-PCR 的线性扩增，文库检测合格后即可上机测序（Hiseq2000测序仪）。
对每个捕获文库进行高通量测序并保证测序深度达到要求，原始图像文件经过Illuminabasecalling Software 1.7进行碱基读取，获得读长为90bp双末端序列（reads）。
华大测序仪原理
华大测序仪原理
随着生物学和医学研究的不断深入，基因测序技术逐渐成为了生物学和医学领域的重要工具。
华大测序仪作为全球领先的基因测序仪器，其原理的了解对于基因测序技术的研究和应用具有重要意义。
华大测序仪原理基于高通量测序技术，其测序主要分为以下几个步骤：
1. 样品制备
需要从待测样品中提取出DNA，并对其进行适当的加工处理。
这个过程涉及到不同的样品类型和处理方法，例如从血液、口腔拭子、组织等样品中提取DNA，并对其进行PCR扩增、文库构建等处理。
2. 文库构建
文库构建是华大测序仪测序的关键步骤之一。
文库是指将样品DNA 分离成小片段，并将其与适当的引物、适配体等结合，构建成为文库。
3. 测序
在文库构建后，样品DNA被分离成小片段，这些小片段将被送入华大测序仪进行测序。
具体来说，测序仪将使用碱基特异性荧光标记的核苷酸来识别DNA序列中的每个碱基，然后将其记录在计算
机上，以便后续的数据分析。
4. 数据分析
测序仪将产生大量的数据，这些数据需要进行处理和分析。
数据分析的过程包括序列质量控制、序列比对、SNP检测、功能注释等，以便从大量数据中提取出有价值的信息。
总体而言，华大测序仪原理是基于高通量测序技术，通过样品制备、文库构建、测序和数据分析等步骤，实现对DNA序列的高效准确测序。
随着技术的不断发展，华大测序仪的应用范围将进一步扩大，为生物学和医学研究提供更多有价值的数据。
华大重测序实验流程
华大重测序实验流程
华大重测序实验流程一般包括以下步骤：
1. 样品选择：选择合适的样品，通常为待测物种的基因组DNA。
2. 数据设置：根据实验目的和需求，设置测序的数据量、测序深度等
参数。
3. 建库：将基因组DNA进行片段化处理，然后进行末端修复、添加接
头等处理，构建成适合测序的文库。
4. 测序：将构建好的文库进行上机测序，获取原始的测序数据。
5. 数据质量控制：对原始数据进行质量控制，包括去除低质量的序列、去除接头污染等。
6. 序列比对：将经过质量控制的测序数据进行序列比对，将测序得到
的序列与参考基因组进行比对，找出变异位点。
7. 变异检测：根据比对结果，利用各种算法和模型检测出基因组中的
变异类型，如单核苷酸多态性（SNP）、插入缺失（InDel）、结构变
异（SV）和拷贝数变异（CNV）等。
8. 变异注释和统计：对检测到的变异进行注释和统计，了解变异的分
布和频率等信息。
9. 数据分析：根据实验目的和需求，对检测到的变异进行进一步的数
据分析，如群体遗传学分析、基因功能分析等。
10. 结果输出：将实验结果以文本、图表等形式进行展示，提供实验
报告或论文等形式的输出。
需要注意的是，具体的实验流程可能因不同的实验目的、不同的物种、不同的数据需求等因素而有所差异。
因此，在进行华大重测序实验时，应根据具体情况制定相应的实验流程和方案。
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华大智造外显子捕获测序解决方案
概述
随着测序技术发展和成本降低，临床外显子组测序(cWES)和全外显子测序(WES)在遗传病检测领域崭露头角。
外显子测序借助捕获探针(DNA或RNA)对人基因组约1-2%的区域测序，可覆盖绝大多数基因的编码序列和>99%（临床基因组资源库，ClinGen）疾病相关区域。
华大智造基于自有的探针合成平台和高通量测序仪（MGISEQ/BGISEQ 系列），能为客户提供外显子测序一站式解决方案。
图1 外显子测序示意图（以MGI测序平台为例）
MGIEasy 外显子组捕获V5探针试剂套装
MGIEasy 外显子组捕获V5探针试剂套装除了涵盖传统外显子探针覆盖的区域，还有针对性的做了探针优化，保证了生育健康、新生儿、心脑血管、遗传性肿瘤、单基因病、安全用药、个人基因组、遗传性耳聋、免疫缺陷、线粒体缺陷等致病基因的全覆盖。
产品亮点
●探针区域69Mb
●更多的疾病致病位点
●更优的数据利用率
●稳定而高效的捕获效率
技术优势
数据库覆盖情况
MGI V5与竞品（Vendor A6/N3/I）比，有更多的独有区域，涵盖了华大自主研发的
图2 CCDS、GENCODE、UCSC、miRBase和RefSeq数据库基因数量覆盖情况
基因覆盖更全面
MGI V5能100%覆盖的基因数达到455个，远高于A5 (125个)、N3 (33个)和I (357个)，其独有100%覆盖基因数达到160个，是A5和N3之和。
BBS10基因是巴比二氏综合征的致病基因，MGI V5完整涵盖了基因区和内含子区，其中包括ClinVar数据库中报道的已知临床突变位点。
基因覆盖均一性更优
MGI V5在测序深度达到100x时，96%的区域覆盖度均能达到20X以上。
与竞品N3和I共有的区域，MGI V5显示了更优秀的覆盖均一性。
性能比较
图3 100%覆盖的基因数和BBS10基因覆盖情况
图4 >96%区域达到20X覆盖图5 共有区域的覆盖更均一
以标准品NA12878为模板，采
用MGIEasy外显子组文库制备试剂
盒V1构建文库，评估各探针性能。
得
力于MGI测序平台的技术优势，MGI
V5探针在Duplication表现优于竞
品，并且捕获效率超过60%（by
reads）。
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
Dup rate Capture rate
MGI V5Company-A Company-B Company-C
产品信息
产品装量货号
MGIEasy 外显子组通用文库制备试剂套装16 RXN 1000009657 MGIEasy 外显子组酶切文库制备试剂套装16 RXN 1000009658 MGIEasy 外显子组捕获辅助试剂盒16 RXN 1000007743 基因测序仪BGISEQ-500RS / 900-000008-00
基因测序仪MGISEQ-2000RS / 900-000035-00 *仅用于科学研究，不能用于临床诊断
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地址：深圳市盐田区北山工业区综合楼, 518083
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版次：2018.09。