Геном человека состоит из 20-25 000 генов. Гены содержат информацию, позволяющую синтезировать все белки в нашем организме, закодированные в четырехбуквенной системе (A, T, C и G).
Эта информация не находится в непрерывной форме в генах, поскольку кодирующие области (экзоны) перемежаются с областями без информации о синтезе белка (интронами). Набор экзонов в нашем геноме называется экзомом.
При изменении генетической информации (мутации) синтезированные белки не будут полностью активными, то есть не смогут правильно выполнять свою функцию, что приведет к появлению заболеваний.
Мутации бывают разных типов. Например, изменение одной буквы в последовательности ДНК может вызвать изменение состава белка, что снижает его активность. В других случаях мутации могут быть несколько более сложными, например, вставка или исчезновение букв.
Секвенирование экзома состоит в определении в 4-буквенном коде состава всех экзонов данного пациента.
Впоследствии сравнение этой последовательности с эталонной последовательностью без изменений, позволит нам идентифицировать мутацию, вызвавшую генетическое заболевание.
Для большинства болезней известен ответственный ген, ген, который в случае мутации приведет к возникновению болезни. Последовательность этого гена позволит нам идентифицировать мутацию или изменение генетического кода, ответственного за заболевание. В этих случаях нет необходимости проводить экзом у пациента.
Секвенирование экзома может быть полезно при сложных заболеваниях с множеством генов, которые могут вызывать заболевание, а также может быть чрезвычайно полезным для выявления мутаций при плохо изученных заболеваниях. В этих случаях изучение и сравнение родительского экзома с экзомом пациента может помочь определить мутацию, ответственную за заболевание.
На основе анализа клинических данных конкретного пациента, можно рассмотреть две разные стратегии секвенирования экзома:
Обе стратегии действенны, и генетики оценят и порекомендуют лучший вариант анализа экзома в конкретном клиническом случае.
Достижения в технологиях секвенирования ДНК в настоящее время позволяют проводить секвенирование экзома.
В частности, массовое секвенирование (на английском языке - NGS - Next Generation Sequencing) - это технология, которая позволила нам секвенировать экзом человека.
В области молекулярной биологии и генетики лаборатория "Проген" располагает современным оборудованием, которое позволяет проводить анализ клинического экзома, как целевого, так и полного.
При секвенировании экзома мы получаем 4-буквенную последовательность всех экзонов, то есть исключительно тех областей, которые содержат генетическую информацию и где находится большинство мутаций.
При секвенировании генома, помимо экзонов, также анализируются другие менее релевантные области, где вероятность обнаружения генетических мутаций маловероятна. В очень редких случаях разумно проанализировать весь геном.