人基因组分析简介

生信喵

一、比较基因组学
       在得到一个物种的基因组之后，首先可以进行结构基因组学的研究，然后进行功能基因组学。最后可以进行比较基因组的研究。
       比较基因组学是基于基因组图谱和测序基础上，对已知的基因和基因组结构进行比较，来了解基因的功能、表达机理和物种进化的学科。
       将测序数据与参考序列进行比较，找出二者基因组上的变异位点，然后对这些变异位点进行注释，进而推测出基因型与表型之间的关系。
       在生物信息分析中，结构基因组学与功能基因组学称为基因组 Denovo 部分，也就是对一个物种的基因组进行从头测序。当基因组已经发表出来，则成为重测序（Re-sequencing）。重测序属于比较基因组学范畴，对物种进行测序，不需要拼接，而直接用测序的 reads 进行短序列比对分析。重测序本质就是找变异，变异检测在当前真核生物信息分析中也常常被称为重测序。
      
       基因组学分类

二、人基因组变异检测简介
       人基因组研究是当前基因组研究中最重要的组成部分，绝大部分的测序数据来自于人基因组。因为人基因组研究将广泛应用到临床医学研究中。当前绝大部分的测序数据来自于基因组测序。
       对人基因组的研究最早开始于 1990 年的人类基因组计划，2003 年人类基因组计划初步完成，发布了人类基因组计划草图，之后有开启了 hapmap 计划，千人基因组计划等。

      
       从 fastq 到 vcf
       目前人基因组分析主要集中在变异检测部分，二代测序主要用来检测 SNP，pacbio 与纳米孔测序可以用来检测 SV。


三、人基因组研究应用
       1、肿瘤基因检测；
       2、无创产前诊断 NIPT；
       3、胚胎植入前诊断 PGS；
       4、液体活检；
       5、肿瘤早筛；
       6、罕见病检测；
       7、消费级基因检测 DTC；
       8、复杂疾病检测；
       9、人类学研究。


四、基因组上的变异类型分类
       单碱基突变 转换 颠换 插入 缺失 -
       染色体变化 易位 倒位 插入 缺失 倍增

生物信息中的定义
       SNP：（single nucletide polymorphsysm），即单核苷酸的多态性，是指等位基因发生了突变，致使不同等位型的出现。SNP 分为转换与颠换。
       Indel：Insert+Deletion，小的插入缺失 1-50bp；
       CNV：Copy Number Variation，拷贝数变化，倍增；
       SV：Structure Variation，大的插入，缺失，易位，倒位；一般大于 50bp。
       *SNV:单碱基突变，包括转换，颠换，插入，缺失。