Офтальмик в linked in Офтальмик в твиттере Офтальмик вконтакте Статистика сайта Офтальмик.ру
Генетическая диагностика глазных болезней
.:: Новости ::: О компании ::: Услуги ::: Цены ::: Гены ::: Пациентам ::: Лечение ::: FAQ ::: Контакты ::. 
 
Диагностируем:
· Катаракта
· Глаукома
· Макулярная дегенерация
· Близорукость
· Пигментный ретинит
· Дистрофии сетчатки
· Дистрофии роговицы
· Увеиты
· Ретинобластома
· Амавроз Лебера
· Микрофтальм
· Анофтальм
· Аксенфельда-Ригера
· Ваарденбурга синдром
· Ретиношизис
· Косоглазие
· Выезд окулиста на дом
· Синдром Ашера
· Редкие болезни
 
 
Обучение
· Конференции
· Книги по офтальмогенетике
· Книга О.В. Хлебниковой Наследственная патология органа зрения
· Методы исследования в офтальмологии
· Классификация наследственных болезней сетчатки
· Критерии клинической классификации
· Форум по молекулярной медицине 2013
· Анализ геномных NGS данных
 
 
Пороки развития
· размеров и формы глаза
· придаточного аппарата
· роговицы
· сосудистой оболочки глаза
· хрусталика
· сетчатки
· зрительного нерва
· МУТАНТНЫЕ БЕЛКИ
 
 
Типы диагностики
· CLIA - что это?
· Кариотипирование
· FISH анализ
· SKY тест
· SSDGE или SSCP
· DGGE
· RFLPs
· Специфичный микрочип
· Типичный микрочип
· Прямое секвенирование
 
 
Панели тестов
· Панель "цилиопатии"
· Панель "пигментный ретинит"
· Панель "все глазные заболевания"
· Животные модели
· Пигментный ретинит: новости 2013
· Метаболизм сетчатки
· Дегенерация сетчатки и клеточная биология
 
 

Анализ геномных данных в офтальмологии. Биоинформатика NGS

Для того, чтобы интерпретировать полученные в результате секвенирования следующего поколения данные (NGS - next generation sequencing данные), необходимо ориентироваться в выдаваемых машиной-секвенатором результатах, исключать артефакты, фильтровать найденные единичные замены нуклеотидов (SNP) по степени значимости, не пропустить делеции/вставки и пр. Все это нужно для того, чтобы сопоставить наблюдаемую клиническую картину с генетическими данными и с наибольшей точностью вычислить поломку в организме, приведшую к развитию заболевания. Зная причину заболевания, мы можем эффективнее лечить болезнь.

На базе Университета Пенсильвании проводится обучающий курс Dr. Hongzhe Lee "Training in Ophthalmic Statistical Genetics and Bioinformatics" (подробнее здесь).

В феврале 2013 года была опубликована обзорная статья индийскими исследователями Tiwari Anshul MSc; Saxena Sandeep MS; Srivastava Prachi PhD Bioinformatics in Retina Asia-Pacific Journal of Ophthalmology: January/February 2013 - Volume 2 - Issue 1 - p 64–68 doi: 10.1097/APO.0b013e318274c464. Появляется все больше результатов совместной работы клиницистов, биоинформатиков и генетиков, что говорит о начале консолидации и необходимости командной работы в этой области знаний.

Итак, в этой статье мы поговорим о тех методах, инструментах, алгоритмах и программах, которые применяются для работы с результатами NGS секвенирования в офтальмологии.

Bowtie

— сверхбыстрый, экономный к ресурсам инструмент для выравнивания коротких отрезков ДНК. Он выстраивает короткие последовательности оснований (отрезки) ДНК по геному человека со скоростью более 25 млн. снимков по 35 пар оснований в час. Bowtie индексирует геном методом Барроуза-Уилера, снижая потребление системной памяти: обычно около 2,2 ГБ на геном человека (2,9 ГБ по методу дробовика). Bowtie служит основной для применения многих вычислительных алгоритмов и программ работы с генетическими данными. Основы работы с bowtie можно освоить здесь: bowtie-bio.sourceforge.net/manual.shtml

BWA - Burrows-Wheeler aligner

— программное обеспечение для картирования малодивергентных последовательностей напротив большого референсного генома (генома сравнения), такого как человеческий геном. BWA состоит из трех алгоритмов BWA-backtrack, BWA-SW and BWA-MEM. Первый разработан для Illumina для работы с малыми последовательностями до 100 пар нуклеотидов, вторые два могут охватывать последовательности длиной от 70 до 1 миллиона пар нуклеотидов. bio-bwa.sourceforge.net

 

fastx_toolkit

коллекция консольных инструментов для первичной обработки файлов коротких отрезков FASTA/FASTQ. http://hannonlab.cshl.edu/fastx_toolkit/index.html

NHLBI exome sequencing project - проект полноэкзомного секвенирования

— это база данных полноэкзомного секвенирования более 200 тысяч человек с подробно описанными клиническими проявлениями из следующих проектов:

Прямо на сайте evs.gs.washington.edu без логина/пароля и дополнительного программного обеспечения можно работать с данными и фильтровать их по различным параметрам.

ClinSeq

— широкомасштабное пилотное клиническое исследование секвенирования в медицине. A Large-Scale Medical Sequencing Clinical Research Pilot Study.

VAAST

VAAST (the Variant Annotation, Analysis and Search Tool) - аннотация вариантов, анализ и инструмент поиска - это вероятностный инструмент для поиска и определения поврежденных генов и их вариантов, приводящих к заболеванию в последовательности генома. VAAST построен на подходе к анализу замещения аминокислот amino acid substitution (AAS) и агрегированном подходе приоритетности варианта, комбинирования элементов, что позволяет применять инструмент намного легче. VAAST может считать как кодирующие, так и не кодирующие варианты, оценивая накопительный эффект каждого варианта в отдельности. VAAST может определить редкие варианты, вызывающие редкие генетические заболевания и он также может использовать редкие и частые варианты для определения генов, отвечающих за развитие частых заболеваний. VAAST имеет больше возможностей, чем другие существующие методологии.

VAAST продукт состоит из трех основных инструментов:

  • VAT. The Variant Annotation Tool - инструмент для аннотации вариантов рассчитывает большой объем вариантов и аннотирует их. Замена кодонов, стоп-кодоны, потеря стоп-кодона, вариант сплайсинга и другие дают дополнительную информацию о функциональном эффекте замены, который VAAST вычисляет с помощью рейтинговых алгоритмов.

  • VST. The Variant Selection Tool - инструмент для выбора вариантов осуществляет вставку, объединение, комплимент и различие - теги на группу аннотированных GVF файлов, чтобы создать объединенное представление о группе вариантов в CDR файле. VST может быть использован просто для создания объединенного файла вариантов в качестве мишени или генома сравнения, необходимого в качестве input для VAAST, а также он может быть использован для проведения сложных выборов на основе других запущенных операций.

  • VAAST. Вероятностный инструмент поиска, который использует результаты вывода VAT и VST для определения поврежденных генов, чтобы определить их вероятность вызвать заболевание в индивидуальной последовательности человека. http://www.yandell-lab.org/software/vaast.html

VarMD

алгоритм для анализа полногеномных и полноэкзомных вариантов в малых популяциях с менделевским наследованием. Инструмент VarMD основан на следующем алгоритме: исходный список вариантов --> добавление hg19 координат, dbSNP и местных аллель/генотип частот --> менделевская фильтрация: АД, АР, Хсц, компаунд-гетерозигота --> ранжирование вариантов на основе патогенности, частоте в популяции, качестве прочтения генотипа, покрытия (количество прочтений) --> конечный список вариантов.

AnnoVar

— эффективный программный инструмент для актуального на сегодняшний день аннотирования генетических вариантов, полученных из различных геномов (в том числе человеческого). AnnoVar представляет список вариантов в виде номера хромосомы, стартовой позиции, конечной позиции, референсного нуклеотида и имеющегося нуклеотида. С помощью AnnoVar проводят аннотацию по отношению к гену, к участку хромосомы, с применением фильтров и других функциональных инструментов.

SIFT - sorting intolerant from tolerant

— предсказывает, влияет ли замена на функцию белка или нет, основываясь на гомологии последовательности и физических свойств аминокислот. sift.bii.a-star.edu.sg SIFT можно применять для анализа несинонимичных полиморфизмов, встречающихся в природе и для изучения миссенс мутаций, вызванных у лабораторных животных искусственно.

IGV - integrated genomic viewer
IGB - intergrated genomic browser

— удобный инструмент для визуализации геномных данных и аннотаций, в том числе RNA-Seq, ChIP-Seq, tiling array data и других.

 

 

 

 

Материал подготовлен Марианной Ивановой, июль 2013

 
 
 
  Как собирать образцы для генетического анализа
Как собирать образцы для генетического анализа
 
  ДНК диагностика глазных болезней в России и СНГ
Мы работаем в России и странах СНГ
 
  Как проводится генетическая диагностика в офтальмологии
Как проводится ген.диагностика
 
  Цены на ДНК диагностику глазных болезней
Из чего складывается цена анализа?
 
  Как правильно рисовать генеалогическое дерево
Как правильно составлять историю здоровья семьи?
 
  секвенирование нового поколения
Используемые нами технологии
 
  клинические признаки при генетической диагностике
Необходимые для ген.анализа клинические данные
 
  Organum visus Голубев Сергей Юрьевич
Информационный партнер проекта
 
  Профессионально о зрении портал OD OS
Информационный партнер проекта
 
 
Copyright © Офтальмик 2008 - 2016