دسته‌بندی نشده
کاربردهای توالی یابی NGS
NGS یک تکنولوژی توالی یابی DNA می‌باشد که انقلابی درتحقیقات ژنومی ایجاد کرده است.با استفاده از ngs میتوان کل ژنوم انسان را در یک روز توالی یابی کرد، در حالیکه در روش سنگربرای توالی یابی ژنوم انسان حدود یکماه زمان لازم است. با اینکه روش NGS جایگزین مناسبی برای روش سنگر می‌باشد اما هنوزبه روش رایجی در کارهای بالینی تبدیل نشده است .
انواع NGSرا داریم که با روش های مختلف توالی یابی انجام میدهند اما در تمام این ها، توالی یابی میلیون ها قطعه DNA بصورت همزمان انجام میشود. برای اینکه این قطعات کنارهم قرار بگیرند از انالیز داده های بیوانفورماتیک استفاده میشود تا هر قطعه بصورت منحصر بفرد خوانش شود و ژنوم رفرنس انسانسی بدست اید. هریک از این سه بیلیون بازها در ژنوم انسان بارها توالی یابی میشوند، تا اطلاعات دقیقی برای ارایه تغییرات غیر منتظره DNA فراهم کند .
از روش NGS میتوان برای توالی‌یابی کل ژنوم استفاده کرد یااینکه فقط برای مناطق محدودی استفاده کرد.
کاربردهای NGS در طب بالینی
ژنتیک بالینی
از NGS در زمینه های متعددی برای توسعه درمان بیمار استفاده میشود که شامل :
NGS طیف وسیع تری از جهش هارا نسبت به سنگر در بر می‌‌‌گیرد، طیف واریانت‌ها در ژنوم انسان شامل تغییر بازها، جهش درج یا اضافه شدن، جهش حذف، جهش حذف ژنومی اگزون‌ها یا کل ژن‌ها یا باز آرایی‌ها از قبیل واژگونی و جابه‌جایی می‌باشد.
روش توالی‌یابی سنگر تنها به شناسایی تغییرات بازی کوچک، جهش های حذفی و درجی کوچک محدود است. برای شناسایی باقی جهش ها ازمایش هایی مثل هیبریداسیون در محل فلوِیورسنت برای کاریوتایپ معمولی یا هیبریداسیون ژنومی مقایسه ای میکرو اری برای تشخیص ریزحذف ها استفاده میشود، در حالیکه این اطلاعات با استفاده از روش سنگر بصورت مستقیم بدست می‌ایند و نیاز به ازمایش های متعدد نیست تنها محدودیت‌ها مربوط به مناطقی است که به دلیل محتوای زیاد گوانین/سیتوزین یا تکرار در ساختار به اشتباه نقشه برداری میشوند. بعنوان مثال گسترش تکراری در سندروم X شکننده یا بیماری هانتینگتون.
میتوان ژن ها را بدون انحراف وارسی کرد. تعیین توالی بستگی به اگاهی از ژن یا محل مورد بررسی دارد . درحالیکه NGS کاملا غیر انتخابی است و برای وارسی کل جهش ها یا بیماری هایی که علت انها ژن ها هستند استفاده میشود.
در بین متخصصان اطفال، این میتواند برای کشف اساس ژنتیکی سندروم های غیرقابل توضیح، مورد استفاده قرار گیرد. به‌عنوان مثال در یک پروژه رمزگشایی از اختلالات رشدی با هدف تعیین توالی کودکان اسیب دیده و والدین انها، در کشف واریانت های جدید و اسیب زا، برای کشف اساس ژنتیکی تاخیر رشد ناشناخته مورد استفاده قرارگیرد. استفاده از این داده های مولکولی با اطلاعات فنوتیپی بالینی دقیق در شناسایی ژن های جدید جهش یافته در کودکان مبتلا با ویژگی های بالینی مشابه موفق بوده است.
حساسیت بالای NGS تشخیص جهش موزاییسم را مقدور می‌سازد. جهش های موزاییسم بعنوان یک رویداد پس از لقاح اتفاق می‌افتند درنتیجه انها با فرکانس های متغیردر سلول ها و بافت های یک فرد ظاهر میشوند. تعیین توالی به روش مویین ممکن است این جهش هارا تشخیص ندهد. اما حساسیت بالای روش NGS خوانش دقیق تری ارایه میدهد که از ان برای شناسایی واریانت هایی که تنها در چند درصد از سلول ها قرار دارند مثل جهش موزاییسم استفاده میشود. همچنین، حساسیت روش NGS را میتوان بازهم افزایش داد که این باعث شده است از روش NGS برای تحقیقات بسیار حساس مانند: بررسی DNA جدید از خون مادر یا ردیابی سطوح سلول های توموری از گردش خون بیماران سرطانی استفاده شود.
کاربردNGS در مکروبیولوژی:
اصلی ترین کاربرد NGS درمیکروبیولوژی، تعیین مشخصات پاتوژن های متداول، با مورفولوژی، خواص رنگ امیزی، شاخص های متابولیکی بوسیله تعریف ژنومی پاتوژن است . ژنوم پاتوژن تعریف میکند که ان پاتوژن ها چیست، ممکن است اطلاعاتی درباره حساسیت دارویی داشته باشد و یا اینکه ارتباط عوامل بیماری زای مختلف با یکدیگر را که میتواند برای ردیابی شیوع عفونت مورد استفاده قرار گیرد اطلاع دهد. اخیرا ازngs برای ردیابی شیوع استافیلو کوکوس اورئوس مقاوم به متی سیلین در بخش مراقبت های ویژه نوزادان در انگلستان استفاده شد.چیزی که بیشتر از همه قابل توجه بود این بود که کنترل میکروبیولوژی نتوانست نشان دهد که موارد مبتلا به استافیلوکوکوس اورئوس که در طی چندین ماه رخ داده است مرتبط هستند، درحالیکه ngs عوامل بیماری زا نشان داد که علت این شیوع طولانی مدت میتواند از یکی از کارکنان باشد .
کاربرد NGS درانکولوژی:
فرض اساسی ژنومیک سرطان این است که سرطان در اثر جهش های سلول های سوماتیکی ایجاد می شود و در نتیجه این بیماری مربوط به ژن ها می‌باشد. اگرچه توالی‌یابی سرطان بر اساس توالی یابی مویین بیش از یک دهه است که انجام میشود، این تحقیقات تنها به نمونه های نسبتاً کمی و تعداد کمی از ژن های کاندید محدود شد. با ظهور NGS ، ژنوم های سرطانی اکنون می توانند به طور هدفمند و به طور کامل مورد مطالعه قرار گیرند ، تلاشی که از طریق چندین پروژه ژنوم سرطان در مقیاس بزرگ در سراسر جهان انجام می شود ، از جمله پروژه اختصاصی ژنوم سرطان کودکان، مزایایی از جمله تشخیص دقیق تر و طبقه بندی بیماری ، پیش آگهی دقیق تر ، و شناسایی جهش های تصادفی دارد. بنابراین ، تعیین توالی شخصی سرطان می تواند اساس درمان شخصی سرطان را فراهم کند. درحال حاضر پروژه هایی با استفاده از روش NGS در حال انجام می‌باشد که با هدف شناسایی جهش در تومورها میتوان انهارا توسط داروهای خاص جهش مورد هدف قرار داد.
نتیجه نهایی بالینی:
– NGS روشی پرکاربرد با پتانسیل بالا می‌باشد اما درحال حاضر عمدتا برای تحقیقات استفاده میشود.
–NGS به متخصصان اطفال اجازه میدهد که از اطلاعات ژنتیکی در درمان بیماری های ژنتیکی استفاده کنند.
مطالعه صدها مطلب علمی در حوزه بیولوژی
آرشیو جدیدترین خبرهای روز دنیای بیولوژی
مترجم: مبینا خدیور
