利用NGS数据进行STR扩增分析

发稿时间：2019-09-19来源：天昊生物

短串联重复序列（short tandem tepeats, STR）的扩增常常导致多种遗传疾病的发生。近年来随着下一代测序（next generation sequencing, NGS）的发展，以illumina为代表的短读序数据（short-read data）急剧增长，如何通过对NGS数据的挖掘高效的寻找STR的扩增，发现更多遗传疾病的遗传病因，便成了人们关心的热点之一。

表1、部分由STR扩增导致的遗传疾病列表

去年在F1000Research上刊登的一篇综述性文章，就对4种STR扩增分析方法（ExpansionHunter、exSTRa、STRetch和TREDPARSE）进行了比较。

表2、四种生信工具的比较

而2018年底的AJHG文章通过评估后表明，exSTRa相比其他三种方法表现出更强的的性能，可以有效地用作从WES和WGS数据中筛选STR扩增的工具。

随后，在2019年7月，同样发表在AJHG的文章，基于生物信息学方法从导致CANVAS疾病的RFC1中成功的鉴定出无参考序列的五碱基STR重复扩增突变。

发表期刊：Am J Hum Genet.  发表时间：2019-7-3  影响因子：9.924

图1、CANVAS基因座与4号染色体的连锁及RFC1中exp内含子插入的鉴定

图2、(AAAGG)exp的重复引物PCR验证

（重复引物PCR的代表性图像展示了一种锯齿产物，其具有5个碱基对的重复单位大小，从来自CANVAS1(B)和CANVAS9(C)个体的gNDA扩增获得，(D)为未得病对照样本，(E)为无模板阴性结果。）

本研究综合运用5中生信分析工具：exSTRa、EH、TREDPARSE、STRetch和GangSTR，从9个CANVAS病人WGS数据中，筛选出RFC1 中的(AAAGG)exp基序可能与CANVAS疾病相关联。最后研究人员利用重复引物PCR以及一代测序等方法，验证了(AAAGG)exp这个STR扩增的存在。

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