全基因组与外显子和panel测序

生信喵

一、全基因组与全外显子以及目标区域
       全基因组测序 （Whole Genome Sequecing,WGS）： 是指利用高通量测序平台对人类 不
同个体或群体进行全基因组测序，并在个体或群体水平上进行生物信息分析的技术手段．全基因组测序可全面挖掘 DNA 水平的遗传变异，包括较大的结构性变异，为筛选疾病的致病及易感基因，研究发病及遗传机制 ，以及推断种群迁徙和进化等提供重要信息。
       全基因组测序可以检测人基因组上 SNP 突变，INDEL 突变之外，还可以用于检测拷贝数变异 CNV 和结构变异 SV，融合基因，病毒整合位点检测，非编码区突变检测等。
       全外显子组测序， Whole Exon Sequencing：也就是只测序基因组上的外显子区域。目前主要用于人基因组的研究，也包括一些小鼠等。人类基因组中约有 180,000 个外显子，占人全部基因组的 1%，约 30M。外显子测序是利用探针杂交富集外显子区域的 DNA 序列，然后通过高通量测序，主要用于研究基因组上编码区域的信息。
       WES 只包含了基因组上外显子的信息，而 WGS 则覆盖了所有的遗传信息。相比于 WGS，WES 可以进行大样本高深度的测序。
       目标区域测（Target Region Sequenceing，TRS）：是针对研究者感兴趣的基因组序列，通过定制目标区域的探针，与基因组 DNA 进行杂交，将目标区域 DNA 富集后进行高通量测序的技术手段。
       目标区域测序可以进行更大样本量的测序，可以用于发现和验证疾病相关位点或候选基因，广泛应用于临床诊断和药物研究。

      
       WGS 与 WES，TRS

二、生殖细胞突变与体细胞突变
       在人基因组研究中，尤其是肿瘤研究中，经常会看到 germline 与 somatic 这两个概念。Germline 指的是在胚胎发育早起出现的变异，这种变异会在所有细胞中广泛存在，是可以遗传给后代的变异；Somatic 指的是体细胞变异，身体特定区域或者组织中出现的变异。通常不会遗传给后代。

      
       生殖细胞突变与体细胞突变

       不同的软件需要区分是哪种突变，例如 GATK，freeabys，bcftools 等只能找 germline 突变，而 Mutec，varscan，SomaticSniper，muse，strelka 只能用来找 somatics 突变。通常 somatic mutations 检测时，需要去除掉 germline 部分，这就需要取样时取肿瘤组织与正常组织。
       其实两者都可能与肿瘤的发生相关，Germline 的 mutations 其实是来自上一代，这种mutation 会随着个体整个胚胎发育过程存在，而在研究方法上，Germline 的 mutations 在家系分析中占有重要角色，对很多遗传病的研究中占有重要地位。在测序过程中，除了个体测序之外，还会加上个体的家属一同测序。病理分析时也会考虑家族背景的影响。