健康人群血漿游離DNA突變的生物學(xué)背景研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-26 22:10
目前,基于血漿游離DNA(cell free nucleic acid,cfDNA)的液體活檢技術(shù)已經(jīng)被廣泛用于腫瘤患者個體化治療和預(yù)后監(jiān)測。盡管如此,在腫瘤早期檢測cfDNA依然具有很大的挑戰(zhàn),主要由于目前cfDNA的生物學(xué)背景依然不明確。本研究通過二代高通量測序技術(shù),對259例非癌癥志愿者的cfDNA體細(xì)胞突變進(jìn)行檢測,人群平均年齡為47歲。研究人員創(chuàng)新地構(gòu)建了二代高通量測序內(nèi)源標(biāo)簽糾錯技術(shù),使檢測錯誤率達(dá)到一個極低的水平,約為2*10^-7。該研究首次在國際上建立了高精度非癌癥人群cfDNA體細(xì)胞突變的背景,并且比較了同一志愿者的cfDNA和全血細(xì)胞基因組DNA突變頻率的異同。本研究通過兩個分別包含508個和559個基因目標(biāo)區(qū)域的捕獲測序?qū)嶒?yàn),檢測了259個非癌癥志愿者的cfDNA樣本。研究結(jié)果顯示,60%(155/259)志愿者的血漿樣本均可檢出至少一個非同義突變,并且在年齡大于50歲的志愿者中檢出比例高達(dá)76%。此外,在所有檢出cfDNA體細(xì)胞突變的樣本中,同一配對血細(xì)胞樣本大多可檢出相似頻率的突變。其中,檢出頻率最高的突變基因?yàn)檠喊┌Y的驅(qū)動基因,例如DNMT3A、TET2...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
測序儀操作流程
第四章數(shù)據(jù)質(zhì)控和分析41和過濾單核苷酸變異(SNV)和插入缺失突變(InDel)。圖4-1內(nèi)源性分子標(biāo)簽雙鏈糾錯原理Fig4-1OverviewoftheendogenousmolecularbarcodingduplexworkflowA、文庫接頭連接:末端修復(fù)和加A后的DNA雙鏈片段于T-尾Y字接頭連接。B、內(nèi)源性標(biāo)簽提取工作流程:我們分別從插入片段兩段截取12個堿基序列作為標(biāo)簽a和標(biāo)簽b。由于血液游離DNA斷裂的隨機(jī)性和低起始量的文庫構(gòu)建,這樣兩個標(biāo)簽可以保證在絕大多數(shù)DNA片段中將是不同的。通過攜帶有IIlumina測序儀芯片尾部的引物做PCR擴(kuò)增,每一個cfDNA片段的正負(fù)鏈將分別生成兩個類型的PCR重復(fù)序列簇。其中一條DNA片段生成的重復(fù)序列簇的標(biāo)簽a與測序序列1相鄰,另外一條的標(biāo)簽a與測序序列2相鄰;パa(bǔ)雙鏈所生成的重復(fù)序列簇,每一簇都有對應(yīng)的標(biāo)簽順序。擁有相同標(biāo)簽序列(ab或者ba)的測序序列聚在一起,視為一個雙鏈配對重復(fù)簇(i-iii)。這個配對簇代表一個DNA分子雙鏈分子的重復(fù)。C&D、雙鏈重復(fù)簇錯誤修正和雙鏈一致序列生成:僅存在與部分重復(fù)簇拷貝中的突變(如圖B中綠色、紅色、黑色和藍(lán)色點(diǎn)所示),可能是由于PCR的隨機(jī)錯誤或者測序錯誤造成的。例如:棕色點(diǎn)所示的突變僅僅出現(xiàn)在其中一個單鏈簇中,這可能是由于DNA損壞或者在第一個PCR循環(huán)時(shí)所產(chǎn)生的錯誤造成的。一個真實(shí)的突變(如圖i黃色點(diǎn)所示)會出現(xiàn)在雙鏈DNA的兩條鏈及其重復(fù)簇上。
華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文42圖4-2血液游離DNA傳統(tǒng)二代測序深度(去重后)和雙鏈一致性序列深度相關(guān)性比較Fig4-2CorrelationbetweenconventionalNGSreaddepth(afterremovalofduplicates)andDCSdepthofcf-DNAsamples每個藍(lán)色的點(diǎn)代表一個樣本。橫軸和縱軸分別代表傳統(tǒng)去重后二代測序深度和雙鏈一致序列深度。
本文編號:3304455
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:127 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
測序儀操作流程
第四章數(shù)據(jù)質(zhì)控和分析41和過濾單核苷酸變異(SNV)和插入缺失突變(InDel)。圖4-1內(nèi)源性分子標(biāo)簽雙鏈糾錯原理Fig4-1OverviewoftheendogenousmolecularbarcodingduplexworkflowA、文庫接頭連接:末端修復(fù)和加A后的DNA雙鏈片段于T-尾Y字接頭連接。B、內(nèi)源性標(biāo)簽提取工作流程:我們分別從插入片段兩段截取12個堿基序列作為標(biāo)簽a和標(biāo)簽b。由于血液游離DNA斷裂的隨機(jī)性和低起始量的文庫構(gòu)建,這樣兩個標(biāo)簽可以保證在絕大多數(shù)DNA片段中將是不同的。通過攜帶有IIlumina測序儀芯片尾部的引物做PCR擴(kuò)增,每一個cfDNA片段的正負(fù)鏈將分別生成兩個類型的PCR重復(fù)序列簇。其中一條DNA片段生成的重復(fù)序列簇的標(biāo)簽a與測序序列1相鄰,另外一條的標(biāo)簽a與測序序列2相鄰;パa(bǔ)雙鏈所生成的重復(fù)序列簇,每一簇都有對應(yīng)的標(biāo)簽順序。擁有相同標(biāo)簽序列(ab或者ba)的測序序列聚在一起,視為一個雙鏈配對重復(fù)簇(i-iii)。這個配對簇代表一個DNA分子雙鏈分子的重復(fù)。C&D、雙鏈重復(fù)簇錯誤修正和雙鏈一致序列生成:僅存在與部分重復(fù)簇拷貝中的突變(如圖B中綠色、紅色、黑色和藍(lán)色點(diǎn)所示),可能是由于PCR的隨機(jī)錯誤或者測序錯誤造成的。例如:棕色點(diǎn)所示的突變僅僅出現(xiàn)在其中一個單鏈簇中,這可能是由于DNA損壞或者在第一個PCR循環(huán)時(shí)所產(chǎn)生的錯誤造成的。一個真實(shí)的突變(如圖i黃色點(diǎn)所示)會出現(xiàn)在雙鏈DNA的兩條鏈及其重復(fù)簇上。
華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文42圖4-2血液游離DNA傳統(tǒng)二代測序深度(去重后)和雙鏈一致性序列深度相關(guān)性比較Fig4-2CorrelationbetweenconventionalNGSreaddepth(afterremovalofduplicates)andDCSdepthofcf-DNAsamples每個藍(lán)色的點(diǎn)代表一個樣本。橫軸和縱軸分別代表傳統(tǒng)去重后二代測序深度和雙鏈一致序列深度。
本文編號:3304455
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