وثيقة
Re-analysis of exome sequencing data of intellectual disability samples :|byields and benefits.
الناشر
Sultan Qaboos University
ميلادي
2017
اللغة
الأنجليزية
الموضوع
الملخص الإنجليزي
Intellectual disability (ID) is a group of disorders associated with abnormal function of the nervous system or brain. Genetic factors are known to play a significant role in the development of these disorders, which represent the majority of genetic cases attending medical genetics clinics. Oman has a high rate of consanguinity; reported in some studies up to 50%. Consequently, the risk of autosomal recessive conditions and the prevalence of such disorders increase. With the advancement in Next Generation Sequencing (NGS) as well as the improvement of bioinformatics tools, Whole Exome Sequencing (WES) becomes the most efficient diagnostic test to identify disease causing variants in monogenic disorders.
Identification of these variants is beneficial in understanding the genetic mechanism underlying this group of disorders. This will lead to the development of early diagnostic tests, new treatments and proper counseling of affected families. The aim of this study is to estimate the diagnostic yield of WES after data re-annotation and reanalysis. Further, to establish and standardize pipelines for filtering and prioritization of variants at our Institute. This study will also allow us to select novel candidate genes for future functional research projects. Total of 51 data files were provided by Radboud Diagnostic laboratory where the original exome analysis took place. These files were pre-processed and re-annotated using ANNOVAR tool through the in-house bioinformatics unit. A general pipeline was used in filtration and prioritization of variants. This pipeline was verified by the analysis of an additional 15 solved cases, the disease-causing variants in these cases were identified in initial exome analysis at Radboud laboratory. Prioritized variants in the 51 cases studied were classified into three groups, disease-causative variants, possible disease-causing variants and variants in novel genes.
In this study, around 10% diagnostic yield was obtained by identification of pathogenic/likely pathogenic variants in five cases. Possible disease-causing variants were detected in 16 cases (31%) and variants in novel genes were detected in 10 cases (19 %). Recent publications were very helpful in identification of new variants that were not reported in initial exome reports either because they are new disease-causing genes or due to improvement in bioinformatics tools.
In conclusion, reanalysis of negative exome data can increase the diagnostic yield of WES of ID cases. Improvement in bioinformatics tools as well as update in bioinformatics databases and literature were the main two reasons for identification of confirmed and possible disease-causative variants in this study.
المجموعة
URL المصدر
الملخص العربي
الإعاقة الذهنية هي مجموعة من الإضطرابات المرتبطة بخلل وظيفي في الجهاز العصبي أو المخ. إن العوامل الوراثية تلعب دورا مهما في حدوث هذه الاضطرابات؛ فمرضي الإعاقة الذهنية يمثلون غالبية الإضطرابات الوراثية التي تحضر عيادات الوراثة الطبية سلطنة عمان لديها نسبة عالية من زواج الأقارب تصل إلى 50 % كما تشير بعض الدراسات مما يؤدي إلى زيادة نسبة الأمراض الوراثية المتنحية. ومع التقدم في الجيل الثاني لمعرفة تسلسل القواعد النيتروجينية فضلا عن التطور المستمر لبرامج المعلومات الحيوية اصبحت تقنية الجيل الثاني لمعرفة تسلسل القواعد النيتروجينية في الحمض النووي الريبوزي (whole Exorne Sequencing , WES ) من اكثر التقنيات الحيوية فعالية في تحيد الطفرة الوراثية المسببة للإعاقات الذهنية. إن معرفة الطفرات الوراثية يساعد في معرفة الآلية البيولوجية التطور المرض مما يسهم في تطوير الفحوصات الطبية التي تساعد في تشخيص المرض في مرحلة مبكرة وتصنيع أدوية جديدة بالإضافة إلى تقديم الاستشارات الوراثية لجميع أفراد العوائل المصابة بهذه النوعية من الأمراض. الهدف من هذه الدراسة هو تقدير نسبة احتمالية إيجاد الطفرة الوراثية عن طريق إعادة تحليل بيانات تقنية الجيل الثاني للمرضى الذين لم يتم تحديد الطفرة الوراثية في التحليل الأولي للبيانات والذي بدوره قد يساهم في إكتشاف جينات جديدة غير معروفة قبل هذه الدراسة. كما تهدف الدراسة إلى إنشاء وتوحيد طريقة تحليل البيانات في مؤسستنا.
من أجل الدراسة قد تم توفير ما مجموعه 51 ملف بيانات من قبل مختبر رادبود ( Radboud Diagnostic laboratory) حيث تم إجراء التحليل الأولى للبيانات الأصلية. قمنا مجددا بمعالجة هذه الملفات وإعادة تحليلها عن طريق برنامج ANNOVAR المطر في وحدة المعلومات الحيوية لقسم الأمراض الوراثية من خلال استخدام إستراتيجية لتحديد الطفرات أو المتغيرات الوراثية ومن ثم تم تقسيم الجينات المختارة إلى ثلاث مجموعات كالتالي: الطفرات الوراثية المسببة للمرض، الطفرات الوراثية المحتمل تسببها للمرض، والطفرات الوراثية المرشحة لحدوث المرض في جينات جديدة لم يسبق إثبات صلتها بأي مرض من قبل. في هذه الدراسة تم تحديد الطفرة الوراثية المسيبة للمرض لخمسة عوائل (10%) بينما تم تحديد طفرات وراثية قد تكون مسببة للمرض في 16 عائلة (31%) الا انها تحتاج المزيد من الاثباتات العلمية. أيضا تم تحديد طفرات وراثية مرشحة جديدة في 10 عوائل.
تحديد هذه الطفرات الوراثية يثبت أهمية إعادة تحليل البيانات وذلك بسبب التطور في برامج المعلومات الحيوية بالاضافه الى تجدد المعلومات في قواعد البيانات الحيوية والأوراق العلمية المنشورة المختصة في دراسة الطفرات الوراثية المسببة للإعاقات الذهنية.
من أجل الدراسة قد تم توفير ما مجموعه 51 ملف بيانات من قبل مختبر رادبود ( Radboud Diagnostic laboratory) حيث تم إجراء التحليل الأولى للبيانات الأصلية. قمنا مجددا بمعالجة هذه الملفات وإعادة تحليلها عن طريق برنامج ANNOVAR المطر في وحدة المعلومات الحيوية لقسم الأمراض الوراثية من خلال استخدام إستراتيجية لتحديد الطفرات أو المتغيرات الوراثية ومن ثم تم تقسيم الجينات المختارة إلى ثلاث مجموعات كالتالي: الطفرات الوراثية المسببة للمرض، الطفرات الوراثية المحتمل تسببها للمرض، والطفرات الوراثية المرشحة لحدوث المرض في جينات جديدة لم يسبق إثبات صلتها بأي مرض من قبل. في هذه الدراسة تم تحديد الطفرة الوراثية المسيبة للمرض لخمسة عوائل (10%) بينما تم تحديد طفرات وراثية قد تكون مسببة للمرض في 16 عائلة (31%) الا انها تحتاج المزيد من الاثباتات العلمية. أيضا تم تحديد طفرات وراثية مرشحة جديدة في 10 عوائل.
تحديد هذه الطفرات الوراثية يثبت أهمية إعادة تحليل البيانات وذلك بسبب التطور في برامج المعلومات الحيوية بالاضافه الى تجدد المعلومات في قواعد البيانات الحيوية والأوراق العلمية المنشورة المختصة في دراسة الطفرات الوراثية المسببة للإعاقات الذهنية.
قالب العنصر
الرسائل والأطروحات الجامعية