Высокопроизводительное секвенирование, также известное как секвенирование нового поколения (NGS) – это технология анализа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК), в медицине используемая для поиска мутаций в генах и прилежащих к ним участках. Основным преимуществом NGS перед более ранним методом секвенирования по Сенгеру является возможность одновременного секвенирования больших массивов информации – от панелей генов до полного генома, а также возможность выявления как точковых замен, так и протяженных структурных перестроек хромосом.

Современные высокопроизводительные методы секвенирования

На сегодняшний день существуют разные методы NGS, например, пиросеквенирование и ионное полупроводниковое секвенирование. Наиболее широко используемым в медицине методом является технология секвенирования на молекулярных кластерах с использованием флуоресцентно меченых нуклеотидов, используемая на платформе Illumina. Для проведения исследования ДНК сначала фрагментируется на короткие участки, которые затем ресинтезируются на платформе секвенирования, фиксирующей встраивание каждого нового нуклеотида в цепь. В результате получается множество коротких прочтений отдельных нуклеотидных цепей, так называемые сырые данные.

Применение

Данные, получаемые в результате высокопроизводительного секвенирования, в дальнейшем обрабатываются и интерпретируются биоинформатиками, а итоговое заключение проверяется врачом-генетиком.

На основе NGS можно исследовать различные панели генов, полный экзом и геном. Наиболее часто в медицинской генетике NGS используется для поиска причины наследственного заболевания или преконцепционного скрининга (поиск скрытого носительства мутаций у здоровых взрослых, планирующих беременность в семье), а в последние годы секвенирование нового поколения активно используется для проведения преимплантационного генетического тестирования эмбрионов на анеуплоидии.

Список литературы

Глинкина Ж.И., Кулакова Е.В., Витязева И.И., Померанцева Е.И., Опарина Н.В., Кузьмичева В.С. Роль метода высокопроизводительного секвенирования при преимплантационном генетическом тестировании в выявлении генетических изменений у пациентов программы ЭКО. Доктор.Ру. 2021; 20(1): 26–32. DOI: 10.31550/1727-2378-2021-20-1-26-32

Гарифуллина С.А., Марахонов А.В., Куцев С.И., Зинченко Р.А. Необходимость применения методов высокопроизводительного секвенирования в диагностике наследственных заболеваний нервно-мышечной системы. Медицинская генетика. 2020;19(4):53-54. https://doi.org/10.25557/2073-7998.2020.04.53-54

Воинова В.Ю., Николаева Е.А., Щербакова Н.В., Яблонская М.И. Высокопроизводительное секвенирование ДНК для идентификации генетически детерминированных заболеваний в педиатрической практике. Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2019;64(1):103-109. https://doi.org/10.21508/1027-4065-2019-64-1-103-109

Мицура В.М. Применение секвенирования нового поколения (NGS) в медицине. Медико-биологические проблемы жизнедеятельности. 2021;(1):13-18.

Также, вам может быть интересно