Bei der Sequenzierung des menschlichen Exoms oder des gesamten Genoms entstehen große Datenmengen, die zusammengestellt, analysiert, interpretiert und gespeichert werden müssen. Ist man allerdings nur an einem kleinen Set an Genen interessiert, kann die Panel-Sequenzierung interessant sein. In diesem Artikel wollen wir die Vorteile der Panel-Sequenzierung und deren Nutzen für die Forschung hervorheben.
Bei der Panel-Sequenzierung wird ein vordefiniertes Set an Genen analysiert, das mit einer bestimmten Erkrankung, einem Syndrom, Phänotyp oder klinischen Symptom assoziiert ist. Abhängig vom Umfang des Panels kann solch ein Set an Genen zwischen zwei und über tausend Genen beinhalten. Dieses Set an Genen wird gleichzeitig sequenziert und analysiert. Nutzt man Next-Generation Sequencing (NGS) für die Panel-Sequenzierung, sind zwei Arten von Gen-Panels verfügbar: (|) die zielgerichtete Panel-Sequenzierung und (||) virtuelle Panels (siehe auch Abbildung 1).
(|) Für die zielgerichtete Panel-Sequenzierung werden nur Daten für die Gene des Panels erzeugt. Diese Gene werden während der Vorbereitung der Library entweder durch Hybridisierung oder durch PCR angereichert. Wenn die Gene durch eine Hybridisierung angereichert werden, werden die genomischen Regionen, die untersucht werden sollen, durch Sonden erfasst. Wenn die Gene durch eine PCR angereichert werden, werden entsprechende Primer-Paare für die Zielregionen verwendet.
(||) Für die virtuellen Gen-Panels wird das gesamte Exom oder sogar das gesamte Genom einer Probe sequenziert. Anschließend werden nur die Gene des Panels analysiert.
Abbildung 1 | NGS-Panel-Sequenzierungs-Ansätze.
Die Verwendung der Panel-Sequenzierung zur Analyse eines vordefinierten Sets an Genen für bestimmte Mutationen kann sehr hilfreich für bestimmte Forschungsfragen sein. Um die genetische Ursache einer seltenen Erkrankung zu identifizieren kann es sehr nützlich sein, nur einen kleineren, einfacher zu handhabenden Datensatz zu untersuchen, in welchem die spezifische Information für die spezielle Erkrankung oder den untersuchten Phänotyp liegt. Der kleinere Datensatz macht die Analyse einfacher und effizienter. Zusätzlich wird die Anzahl der Varianten, die interpretiert werden müssen, limitiert durch die Auswahl der Gene im Panel. Die Gene im Panel werden mit einer hohen Sequenziertiefe sequenziert, was die Identifizierung seltener Varianten mit niedrigen Allelfrequenzen erleichtert. Zusätzlich wird die Sensitivität für die Identifikation von Mosaizismen erhöht.
Wenn jedoch das Ziel darin besteht, neue ursächliche Gene für eine seltene Krankheit zu identifizieren, ist die Panel-Sequenzierung nicht das Mittel der Wahl, da die Analyse auf die bereits bekannten, im Panel gesammelten Gene, beschränkt ist. Zusätzlich können strukturelle Änderungen oder Kopienzahlveränderungen („copy number variations“, CNVs) nicht mit der Panel-Sequenzierung erkannt werden.
Wenn Sie also an einem vordefinierten Set an Genen interessiert sind, dann ist die Panel-Sequenzierung ein effizienter Ansatz für die Analyse Ihrer Probe. Wir bieten verschiedene Sets an Genen in unserem Panel-Sequencing-Produktportfolio an. Schauen Sie doch mal vorbei.