Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

İnsan Genomik ve Model Organizma Genetiği Bilgilerini Entegre Eden Web Tabanlı Bir Araç olan MARRVEL'de Gezinme

9.1K görüntülenme

DOI:

10.3791/59542

15 Ağustos 2019

Bu makalede

Özet

Burada, birçok insan ve model organizma veritabanlarına verimli bir şekilde erişmek ve analiz etmek için bir protokol salıyoruz. Bu protokol, yeni nesil sıralama çalışmalarından tanımlanan hastalığa neden olan aday varyantları analiz etmek için MARRVEL kullanımını göstermektedir.

Özet

İnsan genetikçiler, bütün eksom/genom dizilimi sayesinde hastalık fenomenilerle ayrıştıran nadir varyantları tanımlarlar. Belirli bir varyantın patojenik olup olmadığını değerlendirmek için, ilgi geninin genetik bir hastalıkla bağlantılı olup olmadığını, belirli varyantın daha önce bildirilip bildirilmediğini ve model organizmada hangi işlevsel verilerin mevcut olduğunu belirlemek için birçok veritabanını sorgulamak gerekir. genin insandaki işlevi hakkında ipuçları verebilecek veritabanları. MARRVEL (Nadir Varyant Patlaması için Model organizma Toplu Kaynaklar) fare, fare, zebra balığı, meyve sineği, nematod solucanı, fizyon dahil olmak üzere yedi model organizmada insan genleri ve varyantları ve bunların ortolog genleri için tek noktadan oluşan bir veri toplama aracıdır. maya ve tomurcuklanan maya. Bu Protokol'de, MARRVEL'in ne için kullanılabileceğine genel bir bakış sunmaktayız ve bilinen bir hastalığa neden olan gende (VUS) bilinmeyen öneme (VUS) veya belirsiz öneme sahip bir genin (GUS) varyantının nasıl kullanılabileceğini değerlendirmek için farklı veri kümelerinin nasıl kullanılabileceğini tartışıyoruz. Patojenik. Bu protokol, bir kullanıcı geni ile başlayan ve ilgi nin bir varyantı olmayan birden fazla insan veritabanını aynı anda arayarak bir kullanıcıya rehberlik edecektir. Ayrıca OMIM, ExAC/gnomAD, ClinVar, Geno2MP, DGV ve DECHIPHER'den gelen verilerin nasıl kullanılacağını tartışıyoruz. Ayrıca, her insan geni ile ilişkili model organizmalarda ortolog aday genlerinin, ifade kalıplarının ve GO terimlerinin bir listesini nasıl yorumlanacağımızı gösteriyoruz. Ayrıca, sağlanan değer protein yapısal etki alanı ek açıklamaları tartışmak ve ilgi bir varyant evrimsel olarak korunmuş etki alanı veya amino asit etkiler olup olmadığını değerlendirmek için birden fazla tür protein hizalama özelliği nasıl kullanılacağını açıklar. Son olarak, bu web sitesinin üç farklı kullanım durumlarını tartışacağız. MARRVEL, hem klinik hem de temel araştırmacılar için tasarlanmış kolay erişilebilir bir açık erişim web sitesidir ve fonksiyonel çalışmalar için deneyler tasarlamak için bir başlangıç noktası olarak hizmet vermektedir.

Giriş

Yeni nesil sıralama teknolojisinin kullanımı hem araştırma hem de klinikgenetik laboratuvarlarda genişlemektedir 1. Bütün eksozum (WES) ve tüm genom dizilemesi (WGS) analizleri, bilinen hastalığa neden olan genlerde bilinmeyen önemi (VUS) ve mendeli bir hastalıkla henüz ilişkili olan genlerdeki varyantları (GUS: belirsiz genler) ortaya koymaktadır. önemi). Klinik dizi raporunda gen lerin ve varyantların bir listesini sunan tıbbi genetikçiler, hangi varyantın hastada görülen belirli bir fenotipten sorumlu olabileceğini değerlendirmek için daha fazla bilgi edinmek için birden fazla çevrimiçi kaynağı el ile ziyaret etmelidir. . Bu süreç zaman alıc....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Arama nasıl başlatılalır?

  1. İnsan geni ve varyant tabanlı arama için 1.1.1.-1.1.2 adımlarına gidin. İnsan gen tabanlı arama (varyant girişi yok) için adım 1.2'ye gidin. Model organizma gen tabanlı arama için 1.3.1.-1.3.2 adımlarına bakın.
    1. http://marrvel.org/ MARRVEL4 ana sayfasına gidin. İnsan gen sembolü girerek başlayın. Aday gen adlarının her karakter girişiyle birlikte giriş kutusunun altında listelendirilmesini sağlayın. Arama negatif çıkarsa, HUGO Gen Adlandırma Komitesi web sitesi5 (HGNC; https://www.genenames.org/) kullanarak kullanılan gen sembolünün güncel olduğundan emin olun.
    2. Bir....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

İnsan genetikçiler ve model organizma bilim adamları her farklı şekillerde MARRVEL kullanın, her farklı istenilen sonuçlara sahip. Aşağıda MARRVEL için olası kullanımları üç vinyetler vardır.

Baskın bir hastalıkta varyantın patojenitesinin değerlendirilmesi
MARRVEL ziyaret kullanıcıların çoğu nadir bir insan varyantı belirli bir hastalığa neden olabilir olasılığını analiz etmek için bu web sitesini kullanın. Örneğin, TBX2'de bir yanlış anlama (17:59477596 G>A, p.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Bu protokoldeki kritik adımlar, ilk girişi (adım 1.1-1.3) ve çıktının sonraki yorumunu içerir. Arama sonuçlarının negatif olmasının en yaygın nedeni, bir genin ve/veya varyantın tanımlanabileceği birçok yololmasıdır. MARRVEL zamanlanan bazda güncelleştirilirken, bu güncelleştirmeler MARRVEL'in bağlantı verdiği farklı veritabanları arasındaki kopukluklara neden olabilir. Bu nedenle, sorun gidermedeki ilk adım, genin veya varyantın alternatif adlarının başarılı bir arama sonucuna yol parayıp yaravurap yol açameyeceğini her.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

Dr. Rami Al-Ouran, Seon-Young Kim, Yanhui (Claire) Hu, Ying-Wooi Wan, Naveen Manoharan, Sasidhar Pasupuleti, Aram Comjean, Dongxue Mao, Michael Wangler, Hsiao-Tuan Chao, Stephanie Mohr ve Norbert Perrimon'a gelişim deki desteklerinden dolayı teşekkür ederiz. MARRVEL bakımı. Samantha L. Deal ve J. Michael Harnish'e bu el yazmasına yaptıkları katkıları için minnettarız.

MARRVEL'in ilk gelişimi kısmen NIH Commonfund (U54NS093793) ve NIH Araştırma Altyapı Programları Ofisi (ORIP) (R24OD022005) aracılığıyla Teşhis Edilmemiş Hastalıklar Ağ Modeli Organizmalar Tarama Merkezi tarafından desteklenmiştir. JW NIH Eunice Kennedy Shriver Ulusal Çocuk Sa....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
İnsan GenetiğiClinVarPMID:29165669 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/clinvar/
İnsan GenetiğiDEŞIFREPMID: 19344873 https://decipher.sanger.ac.uk/
İnsan GenetiğiDGVPMID:  24174537http://dgv.tcag.ca/dgv/app/home
Ortoloji TahminiDIOPTPMID: 21880147 https://www.flyrnai.org/cgi-bin/DRSC_orthologs.pl
İnsan Gen/Transkript İsimlendirmeTopluluğuPMID: 29155950 https://useast.ensembl.org/
İnsan GenetiğiExAC PMID: 27535533http://exac.broadinstitute.org/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıFlyBase (Drosophila)PMID:26467478http://flybase.org
Model Organizma Veritabanı Entegrasyon AraçlarıGene2FunctionPMID: 28663344http://www.gene2function.org/search/
İnsan GenetiğiGeno2MPN/Ahttp://geno2mp.gs.washington.edu/Geno2MP/
İnsan GenetiğignomADPMID: 27535533http://gnomad.broadinstitute.org/
Gen OntolojisiGO MerkeziPMID: 10802651, 25428369 http://www.geneontology.org/
İnsan Gen/Protein İfadesiGTExPMID: 29019975, 23715323 https://gtexportal.org/home/
İnsan Gen İsimlendirmesiHGNCPMID: 27799471 https://www.genenames.org/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıIMPC (fare)PMID: 27626380http://www.mousephenotype.org/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıMGI (fare)PMID:25348401http://www.informatics.jax.org/
Model Organizma Veritabanı Entegrasyon AraçlarıMonarch GirişimiPMID: 27899636https://monarchinitiative.org/
İnsan Varyantı İsimlendirme MutalyzerPMID: 18000842 https://mutalyzer.nl/
İnsan GenetiğiOMIMPMID: 28654725https://omim.org/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıPomBase (fisyon mayası)PMID:22039153https://www.pombase.org/
LiteratürPubMedN/Ahttps://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıRGD (sıçan)PMID:25355511https://rgd.mcw.edu/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıSGD (tomurcuklanan maya)PMID: 22110037https://www.yeastgenome.org/
İnsan Gen/Protein Ekspresyonuİnsan Protein AtlasıPMID: 21752111https://www.proteinatlas.org/
Birincil Model Organizma VeritabanlarıWormBase (C. elegans)PMID:26578572http://wormbase.org
Birincil Model Organizma VeritabanlarıZFIN (zebra balığı)PMID:26097180https://zfin.org/

Kaynaklar

  1. Yang, Y., et al. Clinical whole-exome sequencing for the diagnosis of mendelian disorders. New England Journal of Medicine. 369 (16), 1502-1511 (2013).
  2. Richards, S., et al.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Etiketler

Nadir Varyant AnaliziGen Varyantı AramasıOrtolog TahminiProtein Domeni AnotasyonuÇoklu Protein HizalamasıGen Ontolojisi TerimleriHastalık Tanısı