Эпилепсия и наследственность

1. Экзомное секвенирование – прочтение последовательностей всех белок-кодирующих генов и поиск мутаций в них.
   Позволяет выявить мутации в большинстве случаев подозрения на генетическую патологию.

   1. Клинический экзом - секвенирование всех белок-кодирующих генов с известным клиническим значением. По существу, это тоже панель, просто очень большая.

   2. Полный экзом - секвенирование всех белок-кодирующих генов, вне зависимости от того были они описаны на момент исследования или нет. Если в результате такого исследования подходящих вариантов не обнаружено, спустя время (1-5 лет), можно провести переанализ данных - за это время будут описаны новые мутации, и, возможно, ген-кандидат будет обнаружен.

2. Геномное секвенирование - исследование всех участков ДНК (а не только белок-кодирующих генов).

   1. Клинический геном - исследование всех участков ДНК доказано имеющих клиническое значение. Такое исследование также можно отправить на переанализ через несколько лет.

   2. Митохондриальный геном - прочтение последовательности собственной ДНК в митохондриях (не входит в секвенирования экзома), исследуется при подозрении на митохондриальное заболевание.

3. Полногеномное секвенирование - исследование всех участков ДНК, включая некодирующие и интронные участки. Это максимально широкое исследование, которое можно провести одному человеку. Данный анализ наиболее часто дает ответ на вопрос об этиологии заболевания. Самое широкое исследование в генетике - полный геном трио, когда полногеномное исследование проводится пробанду и обоим родителями, и, на основании отличий в их последовательностях ДНК, устанавливается каузативная мутация.

Пример применения:

Экзомное, геномное и полногеномное секвенирование применяется для диагностики сложных случаев, когда есть подозрение на генетическую патологию, но не удается выявить мутацию стандартными панелями.

Митохондриальный геном позволяет выявить митохондриальные заболевания, такие как синдромы MELAS, MERRF и другие.

В 14 % случаев, когда не находят моногенных мутаций, выявляют вариации числа копий, определяемых хромосомным микроматричным анализом (ХМА)*

*по неопубликованным данным лаборатории Геномед

ХМА подходит для исследования микроделеций и микродупликаций. Как правило, пациенты с такими мутациями имеют ярко выраженный генотип и изменения в нескольких системах органов.

Он также имеет разное “разрешение”:

1. Таргетный - охватывает крупные делеции или дупликации, от 1 Мb, 180 тыс. маркеров на матрице
2. стандартный - от 200 kb, 750 тыс. маркеров
3. расширенный - от 10 kb, 2,67 млн. маркеров

Таким образом, подозревая конкретный синдром и зная его молекулярную основу (по данным omim), можно выбрать подходящий тип ХМА.

Пример применения:

Диагностика синдромов Ангельмана, Прадера-Вилли, Дауна.

Группа исследований в основе которых лежит получение набора фрагментов ДНК и исследование числа и размера этих фрагментов, без прочтения последовательности.

1. Рестрикционный анализ

   Исследование при помощи ферментов - рестриктаз. Они способны разрывать двухцепочечную ДНК в пределах строго определенных для каждого фрагмента последовательностей нуклеотидов протяженностью 4-6 пар оснований (редко больше). При обработке геномной ДНК рестриктазой получается закономерный для данного фермента набор фрагментов различной длины.

2. STR анализ

   Короткий тандемный повтор (буквальный перевод англ. short tandem repeat, STR) — повтор двух или более пар непосредственно примыкающих друг к другу нуклеотидов в последовательности ДНК.
   STR маркеры используются для генетической идентификации человека и установления родства.

   Пример применения:

   Увеличение числа копий повторов выше определенного числа обуславливает развитие ряда генетических заболеваний, в том числе хорея Гентингтона.

3. MLPA

   Метод, позволяющий определять наличие дополнительных копий (до 50) разных геномных ДНК или РНК последовательностей, который также может обнаружить последовательности, отличающиеся всего одним нуклеотидом.

   Пример применения:

   Метод используется для диагностики синдрома Мартина-Белл.

Секвенирование по Сенгеру или капиллярное секвенирование - самый первый разработанный метод прочтения ДНК. Из-за своей точности данная методика до сих пор остаётся «золотым стандартом» в области научных исследований и клинической диагностике.

Метод не предназначен для анализа длинных последовательностей и предполагает прочтение всего фрагмента ДНК длиной около 500 - 800 п.н.

Пример применения:

Применяется в клинической практике как подтверждающий метод.