ژنوم انسان حاوی حدود 3 میلیارد جفت باز است که تقریباً 1-5٪ از آن ها به پروتئین های عملکردی بدن تبدیل می شوند. جهش در این پروتئین ها به احتمال زیاد منجر به یک پیامد مستقیم فنوتیپی و یا حتی بیماری می شود. اگرچه توالی یابی کل ژنوم (WGS) اطلاعات خوبی در مورد جهش های تک نوکلئوتیدی، ساختاری یا اختلالات تعداد کپی فراهم می کند، اما توالی یابی کل اگزوم (WES) اغلب زمانی که زمان یا منابع محدود است برای شناسایی عامل ژنتیکی بیماری منطقی تر است. برای دانشمندانی که به جهش‌ها یا ژن‌های مرتبط با بیماری‌های خاص نگاه می‌کنند، توالی یابی کل اگزوم نتایج دلخواه را ارائه می‌دهد.

فناوری توالی یابی اولیه، به نام توالی یابی سانگر (به نام دانشمند سازنده آن، فردریک سانگر، نامگذاری شد)، پیشرفتی بود که به دانشمندان کمک کرد تا کد ژنتیکی انسان را تعیین کنند، اما این تکنیک بسیار زمان بر و پرهزینه است. برای سریع‌تر کردن روش سانگر آن را به صورت ماشینی و خودکار در آوردند. امروزه هنوز در آزمایشگاه‌ها برای تعیین توالی قطعات کوتاه DNA از توالی یابی سنگر استفاده می‌شود، اما سال‌ها طول می‌کشد تا تمام DNA یک فرد (که به عنوان ژنوم فرد شناخته می‌شود) توالی‌یابی شود. توالی یابی نسل بعدی (NGS) که شامل توالی یابی کل ژنوم (Whole-Genome Sequencing) و توالی یابی کل اگزوم (Whole-Exome Sequencing) این فرآیند را سرعت بخشیده است (تنها چند روز تا چند هفته طول می کشد تا توالی ژنوم انسان را تعیین کند) در حالی که هزینه آن را نیز بسیار کاهش داده است.

توالی یابی کل ژنوم (هول ژنوم) (Whole-Genome Sequencing)

توالی یابی کل ژنوم، ترتیب تمام نوکلئوتیدها را در DNA یک فرد تعیین می کند و می تواند تغییرات را در هر بخشی از ژنوم انسان، از جمله مناطق کدکننده، غیرکدکننده و DNA میتوکندری (mtDNA) آشکار کند. در برخی موارد، WGS گزینه بهتری است زیرا تغییرات DNA در خارج از مناطق کد کننده پروتئین می تواند بر فعالیت ژن و تولید پروتئین تأثیر بگذارد و به طور بالقوه منجر به اختلالات ژنتیکی شود. به عنوان مثال بر اساس تحقیقات اخیر در بسیاری از بیماری های قلبی ارثی همچون کاردیومیوپاتی هایپرتروفیک (HCM) و کاردیومیوپاتی اتساعی (DCM) انجام تست WGS منجر به شناسایی عامل ژنتیکی ایجاد کننده بیماری با احتمال بالاتر می شود.  با این حال، آزمایش WGS مجموعه داده‌های بسیار بزرگی را تولید می‌کند که برای رمزگشایی به تخصص بیوانفورماتیک پیچیده‌ای نیاز دارد و هزینه و زمان مورد نیاز برای تجزیه و تحلیل را افزایش می‌دهد.

توالی یابی کل اگزوم (هول اگزوم) (Whole-Exome Sequencing)
توالی یابی کل اگزوم بر روی مناطق کد کننده پروتئین ژنومی (اگزون) تمرکز می کند. اگرچه WES به معرف‌های اضافی (پروب) و برخی مراحل اضافی (هیبریداسیون) نیاز دارد، اما این یک روش مقرون‌به‌صرفه و پرکاربرد NGS است که به معرف‌های توالی‌یابی کمتری نیاز دارد و در مقایسه با WGS زمان کمتری برای انجام آنالیز بیوانفورماتیک می‌برد. اگرچه اگزوم انسان تنها 1 تا 5 درصد از ژنوم را نشان می دهد، اما تقریباً 85 درصد از جهش های شناخته شده مرتبط با بیماری را شامل می شود. به این ترتیب، پزشکانی که WES را انجام می دهند به پوشش جامعی از جهش های در ناحیه کد شونده مانند جهش های تک نوکلئوتیدی (SNVs) و درج ها / حذف ها (indels) دست می یابند. علیرغم آماده‌سازی طولانی‌تر نمونه به دلیل مرحله اضافی غنی‌سازی هدف، پزشکان و بیماران از توالی‌یابی سریع‌تر و تجزیه و تحلیل ساده تر داده‌ها در مقایسه با WGS بهره می‌برند. به علاوه WES عمق توالی یابی بیشتری را برای محققان علاقه مند به شناسایی جهش های ژنتیکی برای کاربردهای متعدد از جمله ژنتیک جمعیت، تحقیقات بیماری های ژنتیکی و مطالعات تحقیقاتی سرطان فراهم می کند.

در حالی که تغییرات ژنتیکی بیشتری را می توان با توالی یابی کل اگزوم و کل ژنوم نسبت به توالی یابی تنها ژن های انتخابی (پانل های هدفمند ژنی) شناسایی کرد، اهمیت بسیاری از این اطلاعات ناشناخته است. از آنجایی که همه تغییرات ژنتیکی بر سلامت تأثیر نمی‌گذارند، دشوار است که بدانیم آیا گونه‌های شناسایی شده در شرایط مورد نظر و بیماری دخیل هستند یا خیر. گاهی اوقات، یک جهش شناسایی شده با یک اختلال ژنتیکی متفاوت همراه است که هنوز تشخیص داده نشده است که این یافته‌ها را یافته‌های اتفاقی یا ثانویه می‌گویند.

علاوه بر استفاده در کلینیک، توالی یابی کل اگزوم و کل ژنوم روش های ارزشمندی برای محققان است. مطالعه گسترده بر روی توالی‌های اگزوم و ژنوم می‌تواند به تعیین اینکه آیا تغییرات ژنتیکی جدید با شرایط سلامت انسان ها مرتبط است یا خیر و تشخیص بیماری ها در آینده کمک کند.

? چگونه می توانم برای مراجعه به متخصص ژنتیک پزشکی یا مشاور ژنتیک وقت بگیرم؟

در کلینیک و آزمایشگاه ساواژنوم خدمات توالی یابی اگزوم و ژنوم با بالاترین کیفیت و زیر نظر متخصصین تفسیر و انجام می شود. مراجعین می توانند به صورت شخصی و با همراه داشتن نسخه پزشک و یا از طریق مشاوره در مرکز ساواژنوم برای انجام آزمایش ارجاع داده شوند.

?‍⚕️ کلینیک و آزمایشگاه ساواژنوم دارای بستری آماده برای همکاری با پزشکان متخصص و مراکز درمانی در سطح کشور می باشد.

برای اطلاعات بیشتر با ما در تماس باشید.