对外显子组或基因组进行测序这就是问题所在

在过去几年中，研究人员采用DNA测序技术来识别致病突变，如与视网膜最常见的遗传性疾病，常染色体隐性视网膜色素变性(ARRP)相关的突变，最终导致失明。虽然ARRP患者表现出几乎相同的症状，但已证实这种疾病是由超过50种不同基因的突变引起的。特别值得注意的是，大约一半临床诊断的ARRP患者在这些基因中没有突变，这表明尚未发现其他突变。这一发现使科学家们重新评估了DNA测序的两种主要方法中的哪一种应该用于鉴定ARRP等疾病的突变。

这两种方法的DNA覆盖水平不同。第一种称为全外显子组测序(WES)，它只覆盖基因组中含有制造蛋白质的实际DNA代码的区域; 这些被称为外显子。实际上，外显子这个词来源于“表达区域”，因为它们是基因组中被翻译并表达为蛋白质的区域。外显子很重要，但它们只占基因组的1.5%左右。与WES相比，全基因组测序(WGS)涵盖整个基因组，包括编码区和非编码区。

直到最近，研究人员选择使用WES的部分原因是因为它的成本较低，而且因为基因编码区内发生突变的功能性后果更容易解释：WES序列的突变会导致蛋白质异常或无功能。

然而，许多引起疾病的突变可能实际上位于外显子之外，因此不会被WES识别。结构变异 - 这种方法通常也检测不到大于1,000碱基对的DNA片段的缺失，倒位或重复等变化。

越来越多的科学家质疑WES的较低价格是否值得失去覆盖率。10月份的基因组月度进展突出了一项研究，该研究发表在2013年10月1日的“美国国家科学院院刊”上，该研究证明了WGS在鉴定ARRP患者突变方面的优势。

来自世界各地的一组研究人员为来自不同种族背景的16名无关ARRP患者进行了WGS，并评估了基因组编码和非编码部分的DNA变化。该团队首先搜索以前已知与ARRP相关的基因，开始进行分析。在所检查的16名患者中，8名被发现含有7个ARRP相关基因中的纯合子(遗传自父母双方的相同变化)或复合杂合子(同一基因中的两个不同变化 - 每个亲本一个)突变。

虽然他们发现的大多数突变是简单的，单碱基对取代或小插入或缺失，但发现这8个患者中的两个具有起源于非编码区的致病性结构变异。一名患者缺失了一对2,300个碱基对，其中包含一个名为USH2A的基因的完整外显子。另一名患者被发现携带446,000个碱基对的头对头反转复制，其中含有7个EYS基因的外显子。

在对所有16名患者进行ARRP相关基因突变筛查后，进一步检查了8名患有未鉴定突变的患者的基因组。研究小组发现，其中一名患者携带NEK2基因的纯合突变，该序列在序列中产生过早停止信号，导致蛋白质缩短的非功能性表达。为了确定NEK2功能的丧失是否会导致人类ARRP，研究小组阻止了NEK2在一种用于模拟人类疾病的鱼类中的表达，称为斑马鱼，并评估是否发生了视网膜变性。发现斑马鱼的视网膜细胞死亡量增加 - 这是人类视网膜疾病的原因 - 证实NEK2突变确实可引起ARRP症状。

如果不对这些患者同时执行WES和WGS并比较结果，则很难估计由于WGS提供的额外覆盖而发现了多少突变。然而，科学家们能够找到16个患者中的9个突变(每个患者有两个突变;总共18个突变)，其中除了两个之外都是新的。该方法还帮助他们首次确定基因NEK2中的突变可导致ARRP。此外，WGS检测到两个结构变化，这些变化始于非编码区域，而WES可能会遗漏。

随着测序技术在未来几年变得更便宜，更快速和更准确，更多的科学家和临床诊断实验室可能会选择WGS提供的更高覆盖率。然而，在WGS的成本降低之前，科学家团队建议WGS和WES之间的选择取决于正在调查的疾病和正在回答的问题。如果怀疑非编码区域的结构变异或突变与疾病有关，则WGS是更好的选择。

无论外显子组或基因组是否赢得这场战斗，我们都将最终获得回报。这些技术的快速发展保证了我们识别致病突变的能力只会随着时间的推移而改善。这对科学家和患者都是好消息。

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