纳米孔测序助力群体规模的结构变异研究

冰岛deCODE genetics公司近日利用Oxford Nanopore Technologies公司的纳米孔技术生成了1,817名冰岛人的长读长测序数据。他们鉴定出每个个体的常染色体结构变异（SV）中位数为23,111个，累计长度中位值达9.9 Mb。

在最新发表的预印文章中，deCODE Genetics的作者评论说：“我们首次展示了纳米孔测序技术在群体规模上的应用。我们对1817名冰岛人进行了测序，包括369个家系，作为deCODE genetics在各种表型研究工作中的一部分。

“影响蛋白质功能的结构变异极为少见，因此我们认为大规模的结构变异研究对于了解它们在疾病中的作用至关重要。” 他们谈道。

长读长可提高大型复杂结构变异的分辨率，因为与短测长测序相比，它们可以更准确地定位到参考基因组。到目前为止，短读长的大小限制使得对结构变异的发现、基因型分型和鉴定变得困难。

这项研究强调了长读长测序（LRS）在结构变异鉴定中的作用。利用GridION和PromethION测序仪，研究人员在每个个体中找到了23,111个结构变异。相比之下，短读长测序的大规模研究发现2,000-8,000个，而综合研究发现23,000-31,000个。

已知结构变异可以导致广泛的或正常或异常的表型，因此，全面鉴定结构变异的需求变得越来越明显。研究结果表明，在人类基因组中，结构变异占据的变异碱基数比单核苷酸多态性（SNP）更多。

研究小组发现罕见的结构变异比普通的结构变异更大，并且也更可能影响蛋白质的功能。他们还发现与PCSK9第一个外显子罕见缺失的关联，发现这种缺失的携带者的低密度脂蛋白胆固醇水平比人群平均水平低0.93 mmol/L(1.36 sd)。

Oxford Nanopore的CEO Gordon Sanghera评论说：“纳米孔测序为分辨结构变异提供了更简单的解决方案，它能够独特地为群体测序提供信息丰富、数量充足的长读长测序数据。deCODE希望进一步了解结构变异在健康和疾病中作用，我们期待看到他们的下一步发展。”

据介绍，PromethION具有与MinION和GridION相同的特点，且能够在人口规模上实现实时、长读长的直接DNA和RNA测序。每个测序芯片可以生成超过150Gb的数据，测序芯片可以每张独立或全部同时运行。在满载运行的情况下，PromethION 48已在72小时内产生过7Tb的数据，相当于在3天内以30x的覆盖深度测序50个人类基因组。

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Long read sequencing of 1,817 Icelanders provides insight into the role of structural variants in human disease