基于Nanopore长读长测序靶向组装方法的人类视蛋白基因簇解析与色觉障碍携带者检测

《npj Genomic Medicine》：Long-read sequencing with targeted assembly of the opsin locus accurately evaluates genes in expressed positions

摘要

位于Xq28的人类视蛋白（opsin）基因簇包含高度相似的OPN1LW和OPN1MW基因，它们对红绿色觉至关重要。当前的分子方法无法准确分析该复杂位点，限制了色觉障碍（CVD）的诊断和携带者状态的检测。我们对206名个体进行了Nanopore长读长测序，比较了基于比对的分析方法与靶向从头组装方法。基于比对的方法效果不佳，而靶向组装在OPN1LW的拷贝数一致性方面达到了99%，在OPN1MW的拷贝数一致性方面达到了92%，并成功解析了所有XY个体的基因顺序以及87%的XX个体的基因顺序。该方法检测到3.2%的XY个体存在色觉障碍，并识别出8%的XX个体为携带者，与人群估计值一致。此外，该方法在分子水平上解释了Bornholm眼病家族中的表型严重程度，并澄清了一名疑似携带两个CVD单倍型的XX个体的携带者状态。我们的方法提供了一种基于组装的方法，用于准确分析表达的视蛋白基因并可靠地检测CVD携带者。