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【導讀】
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? ? ? ? 作為2015年生物技術十大創新之首的10X Genomics平臺自轟動問世以來，在基因組學領域可謂是碩果累累。近年來，各大生物醫學頂級雜志都能看到10X Genomics平臺的身影。下面我們就以2018年新見刊的兩篇文章為例，隨小編一起看看10X Genomics平臺能做些什么吧。
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-01-
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Cell：通過整合基因組和轉錄組組裝技術解析X連鎖性肌張力障礙—帕金森病的致病機制[1]
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【研究概要】
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? ? ? ? 雖然近年來，孟德爾疾病的研究已取得顯著進展。但大約有一半的疑似遺傳疾病患者沒有得到診斷，20%的孟德爾疾病已定位到一個因果基因位點，但致病機制尚不清楚。一是因為對大多數編碼區和非編碼區結構變異沒有完整的功能注釋。其次是依賴參考基因組序列，當先證者和參考基因組的基因和轉錄本結構有差異時，基于參考基因組的變異檢測方法就不適用了。此外，此方法容易忽略掉先證者獨有的特殊序列。
? ? ? ? X連鎖性肌張力障礙-帕金森綜合征（XDP）是一種孟德爾式神經退行性疾病，為菲律賓所特有，起源于菲律賓班乃島(Panay)，其遺傳機制尚未明確。本研究以X連鎖肌張力障礙-帕金森綜合征（XDP）為例，結合基因組和轉錄組組裝技術，對其致病機制進行深入研究。
? ? ? ? 結果發現XDP是一種由RNA剪接異常、內含子保留和由轉錄因子驅動的轉錄異常導致的疾病，與一種SVA介導的異常轉錄機制有關。XDP和其他已知與TAF1基因相關的神經發育綜合征起源于TAF1不同的突變機制，編碼區域的突變可能與早發性發育障礙有關，而非編碼區域的變異可能和后來的神經退化有關。研究為其它致病機制不明的孟德爾疾病的研究提供了可參考的研究思路。
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【技術路線】
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文章整體思路：
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下圖只展示測序部分相關思路：
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部分結果展示：
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? ? ? ? 結合Illumina短讀長測序和10X Genomics的Linked-read測序完成了XDP患者單體型的高質量De novo組裝，最終得到一個長約410,455bp的單體型，其中包含長約2106個堿基的片段缺失。經過對XDP相關區域進行高深度目標區域捕獲測序，最終得到1518個SNVs和378個Indels，其中包含已知的7個致病變異，及另外47個和XDP相關的變異。?
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圖1 XDP先證者中的單體型相關區域信息
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-02-
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Nature Genetics：良性成人家族性肌陣攣性癲癇內含子TTTCA和TTTTA 重復序列擴增[2]
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【研究概要】
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? ? ? ? 良性成人家族性肌陣攣性癲癇（BAFME）是以肌陣攣性震顫（皮質震顫）和罕見癲癇為特征的常染色體顯性疾病，臨床表現屬良性。該病有多種名稱，包括家族性成人肌陣攣性癲癇（FAME）和家族性皮層肌陣攣性癲癇（FCMTE）等。迄今為止，通過已報道的60個日本患病家庭和一個中國患病家庭，發現疾病與染色體8q24區域有關；相關疾病稱為BAFME1，FAME1或FCMTE1（MIM 601068）。另一方面，來自意大利，法國或泰國的具有類似臨床表現和常染色體顯性遺傳的家族顯示與2p11.2-q11.2（BAFME2，FAME2或FCMTE2），5p15.31-p15.1（BAFME3，FAME3或FCMTE3）和3q26.32-q28（BAFME4，FAME4或FCMTE4）有關。盡管對位于候選區域內的38個基因的所有外顯子進行了全面的突變分析，包括拷貝數分析，但并未發現致病突變。
? ? ? ? 文章確定了SAMD12內含子中的非編碼TTTCA和TTTTA五核苷酸重復序列的擴增可能是作為與8q24連鎖的BAFME的致病突變。
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【研究思路】
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部分結果展示：
? ? ? ? 在SAMD12區域中，具有重復序列構型1和2的家庭的疾病單倍型分析。通過SNP分型，使用PacBio RSII對BAC克隆進行測序，用10X GemCode技術對基因組DNA進行測序。結果發現家庭F6906的單倍體（重復序列構型1）和家庭F6115（重復序列構型2）在rs3900767和rs62533397之間的111.7kb區域內，除了重復序列的擴展突變外，所有的序列變量都一致。因此，很可能是疾病founder有兩種單體型。
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圖2 家庭F6906和6115的SAMD12區域單體型序列信息
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-總結-
? ? ? ? 10X Genomics平臺自推出以來，已在頂級雜志發表人基因組測序相關29篇文章，總IF超過447分。由于在單體型Phasing（定相）方面效果顯著且結果可視化，很多文章都是利用10X Genomics平臺來組裝患者高質量單體型信息。此外，10X Genomics平臺以超低成本可以捕獲復雜結構變異信息，對于InDel、SV、CNV 和Fusion Gene都有很好的檢測效果。
? ? ? ? 作為國內第一家引進10X Genomics平臺的公司，博奧晶典率先升級到ChromiumTM，在人基因組測序方面，博奧已經擁有豐富的項目經驗。10X Genomics 全基因組重測序、全基因組重測序、全外顯子組測序三種測序方案為科研人員在人基因組學研究上助力。
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參考文獻：
[1] Aneichyk T, et al. Dissecting the Causal Mechanism of X-Linked Dystonia-Parkinsonism by Integrating Genome and Transcriptome Assembly. Cell, 2018, 172(5):897-909.
[2] Ishiura H, et al. Expansions of intronic TTTCA and TTTTA repeats in benign adult familial myoclonic epilepsy. Nature Genetics,2018,50(4):581-590.
博奧晶典科研服務事業部 李楠 | 文案
部分配圖源于網絡 侵刪
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