Next-generation carrier screening.
Next-generation carrier screening.
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DOI：
10.1038/gim.2013.83
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发表时间：
2014-02
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隐性孟德尔遗传病的携带者筛查传统上采用集中基因分型来询问在特定种族群体中最常见的有限组突变。我们试图开发下一代基于DNA测序的工作流程，以便能够分析更全面的致病突变集。我们利用分子反转探针从全血基因组DNA中捕获了15个基因的蛋白质编码区，并使用Illumina HiSeq 2000(Illumina，San Diego，CA)对这些区域进行了测序。为了评估结果数据的质量，我们测量了产生高质量基因呼叫的目标区域的比例，并通过与数百个样本的常规Sanger测序进行比较，测量了这些呼叫的敏感性和特异性。最后，为了提高检测插入和缺失的总体准确性，我们引入了一种新的基于组装的方法，该方法在不降低特异性的情况下显著提高了敏感性。我们为血液样本中至少99.8%的目标碱基对生成了高质量的序列，并与桑格测序获得了高度一致(灵敏度和特异度分别为99.9%和99.999%)。我们的新算法能够检测现有方法无法检测到的插入和删除。我们的下一代基于DNA测序的方法产生了携带者筛查测试所需的准确性和完整性。
Carrier screening for recessive Mendelian disorders traditionally employs focused genotyping to interrogate limited sets of mutations most prevalent in specific ethnic groups. We sought to develop a next-generation DNA sequencing–based workflow to enable analysis of a more comprehensive set of disease-causing mutations. We utilized molecular inversion probes to capture the protein-coding regions of 15 genes from genomic DNA isolated from whole blood and sequenced those regions using the Illumina HiSeq 2000 (Illumina, San Diego, CA). To assess the quality of the resulting data, we measured both the fraction of the targeted region yielding high-quality genotype calls, and the sensitivity and specificity of those calls by comparison with conventional Sanger sequencing across hundreds of samples. Finally, to improve the overall accuracy for detecting insertions and deletions, we introduce a novel assembly-based approach that substantially increases sensitivity without reducing specificity. We generated high-quality sequence for at least 99.8% of targeted base pairs in samples derived from blood and achieved high concordance with Sanger sequencing (sensitivity >99.9%, specificity >99.999%). Our novel algorithm is capable of detecting insertions and deletions inaccessible by current methods. Our next-generation DNA sequencing–based approach yields the accuracy and completeness necessary for a carrier screening test.
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