Exome Sequencing

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Höchste Genauigkeit bei allen Prozessen

Die Exom-Sequenzierung wird auch als Whole Exome Sequencing (WES) bezeichnet. Bei dieser Methode werden alle proteinkodierenden Regionen in einem Genom sequenziert und so genetische Varianten in einer Probe identifiziert. Eine Variation in einer proteinkodierenden Region kann Krankheiten wie die multiple endokrine Neoplasie Typ 2B, Chorea Huntington oder die Creutzfeldt-Jakob-Krankheit verursachen. Neben der Identifizierung solcher krankheitsverursachender Varianten wird Whole Exome Sequencing auch zur Beantwortung von Forschungsfragen eingesetzt. Zu diesen Forschungsfragen zählen die Analyse seltener Varianten, die mit komplexen Merkmalen verbunden sind, oder die Weiterentwicklung der personalisierten Medizin. Darüber hinaus wird Whole Exome Sequencing angewandt, um den Erfolg einer Therapie zu kontrollieren. Whole Exome Sequencing ist also ein wichtiges Instrument für die moderne Medizin sowie für Forschungsfragen, klinische Studien und die Entwicklung von Arzneimitteln.

Die exonischen Regionen beinhalten die Mehrzahl der genetischen Veränderungen, die zu Krankheitsphänotypen führen, darunter große genetische Varianten, Kopienzahlveränderungen („copy number variations“, CNVs), kleine Insertionen und Deletionen (Indels), Einzelnukleotid-Polymorphismen („single nucleotid polymorphisms“, SNPs) und Einzelnukleotid-Varianten („single nucleotid variants“, SNVs).

Folglich wählen Forschende mit Whole Exome Sequencing eine hocheffiziente Methode zur Beantwortung ihrer Forschungsfragen. Darüber hinaus ist Whole Exome Sequencing eine kostengünstige Lösung, um genetische Variationen zu untersuchen, die mit einer bestimmten Krankheit in Verbindung stehen.

Die Technik hinter Whole Exome Sequencing besteht aus zwei Schritten. Im ersten Schritt werden die Regionen erfasst, die für Proteine kodieren, also die Exons. Die erfassten Targets werden isoliert, gewaschen und eluiert. Nach der Amplifikation werden diese Targets im zweiten Schritt verwendet – die Sequenzierung der exomischen DNA.

Whole Exome Sequencing hat im Vergleich zu anderen Technologien, die zur Identifizierung genetischer Varianten angewandt werden können, einige Vorteile. Im Gegensatz zur Microarray-basierten Genotypisierung können mit Whole Exome Sequencing unerwartete genetische Veränderungen identifiziert werden. Die bisherigen Einschränkungen der Mikroarray-basierten Genotypisierung können also mit Whole Exome Sequencing überwunden werden. Im Vergleich zu Whole Genome Sequencing zeigt Whole Exome Sequencing den großen Unterschied zwischen dem Anteil der exonischen und intronischen Regionen: Bei der Exom-Sequenzierung werden nur 1 %-2 % des gesamten Genoms sequenziert. Dies ermöglicht eine höhere Sequenziertiefe und senkt gleichzeitig die Sequenzierkosten.