什么是全基因定序(Whole genome sequence ,WGS)
全基因组定序(Whole genome sequencing, WGS)为对单一生物体基因组做完整DNA序列的过程,其中包含了生物体的染色体DNA、粒线体DNA及植物叶绿体DNA等,目前全基因组定序被广泛地用作研究工具,并且在未来也会应用在个人化医疗作为诊断的依据[1]。
在过去人类基因体计划(The Human Genome Project, HGP)将人类全基因组做解码进而开启基因与疾病间研究的大门,在科技的日新月异,越来越多的定序技术与仪器(如:NGS)问世,更全面且更深入地进行基因研究,透过短序列 (Short-Reads)、双末端 (Paired-Ends)和不同长度的插入片段 (Insert-Size)相互结合搭配进行策略性的定序,各别可做单一核苷酸多型性 (Single Nucleotide Polymorphisms, SNPs)、插入与缺失 (Insertions and Deletions, INDEL)、染色体结构变异 (Structure Variations, SVs)及拷贝数变异 (Copy Number Variations, CNVs)等基因序列变异的分析,同时也能够侦测DNA甲基化的表观遗传学 (Epigenetic)变异[2],并且透过资讯工程的分析及比对,借此应用于疾病检测、预防医学以及个人化医疗的领域中。
由上述可知,基因定序为研究基因的最初始关键,而根据定序的目标包含:全基因、外显子及特定目标基因,又可细分成Whole genome sequencing、Whole Exome Sequencing、Targeted Sequencing[2]。
统整其特性如下表:
图一、比较不同定序方式
全基因定序的流程:
图二、全基因定序流程:已知变异(上)及全面性分析(下)
全基因定序的应用:
图三、全基因定序的应用
从上表可知全基因定序可应用于侦测基因的变异及癌症的筛检,但其实只要跟基因扯上边的都能透过全基因定序侦测,只是成本与时间投入相对也会较高,因此如何抉择Whole genome sequencing、Whole Exome Sequencing、Targeted Sequencing哪一种,就需要先了解目的,在评估要使用哪一种的定序方式,才能得到最经济又能达到目的的定序结果。
参考文献:
1. 维基百科https://en.wikipedia.org/wiki/Whole_genome_sequencing
2. Yourgene http://t.cn/EGRCuPX
3. 图尔思生物科技http://toolsbiotech.blog.fc2.com/blog-entry-19.html
4. 力钧生物科技有限公司http://t.cn/EGRCerC
5. 台湾生物资讯联盟http://bct.binfo.org.tw/node/115