Ich habe von Diensten wie 23andme gehört, die Gentests für die breite Öffentlichkeit anbieten. Als Person, die sehr wenig über Genetik weiß, interessiere ich mich für das Thema und würde gerne wissen, was die moderne "kommerzielle" Genotypisierung wirklich tut. Was sind die Grenzen der kommerziellen „Genotypisierung“? Nach dem, was ich gelesen habe, testen sie DNA gegen ~ 100 verschiedene Marker, sequenzieren sie aber nicht wirklich.
Wenn ich das richtig verstehe, wenn DNA sequenziert wird, können darin genetische Marker und Gene identifiziert werden, einschließlich der neu entdeckten. Wenn jedoch DNA genotypisiert wird (wenn ich das richtig verstehe), ist die Genotypisierung eine One-Shot-Operation, die angibt, ob einige genetische Marker in der DNA vorhanden sind. Um gegen neu entdeckte Marker zu testen, müsste es erneut genotypisiert werden, oder?
Vielen Dank für eventuelle Erläuterungen!
23andme beschreibt hier kurz die Technologie, die sie verwenden . Sie testen den Genotyp Ihrer DNA an ungefähr 1 Million Standorten. Die dafür verwendete Technologie ist als Microarray bekannt .
Die Einschränkungen bei der Verwendung eines Microarrays im Vergleich zur Sequenzierung bestehen darin, dass Sie nur das finden, wonach Sie suchen – die Leute beschreiben die Nachteile von Microarrays im Vergleich zur Sequenzierung oft mit dem Straßenlaterneneffekt/der Metapher .
Arrays können nur Regionen des Genoms messen, für deren Sondierung sie entwickelt wurden. Technisch gesehen, wenn sie 1.000.000 Millionen Orte untersuchen und das menschliche Genom ungefähr 3,4 Milliarden Basen umfasst ... können Sie rechnen.
In der Praxis sagen Ihnen SNPs aufgrund des Kopplungsungleichgewichts etwas mehr über das abgefragte Nukleotid (vgl. Tag/Proxy-SNPs ), sodass das Array Ihnen möglicherweise mehr sagt, als Sie erwarten.
Natürlich werden Ihnen Modulo-Sequenzierungsfehler und die Sequenzierung des gesamten Genoms "alles" sagen, was die Wiederherstellung der NTs betrifft, aus denen Ihr Genom besteht, aber wie viele Informationen Sie dadurch erhalten, ist eine ganz andere Sache (vorerst jedenfalls).
Nur um es transparent zu machen, ich arbeite bei einem Microarray-Unternehmen, aber ich habe auch an Hochdurchsatz-Sequenzierungsworkshops teilgenommen. Ich denke, das ist eine ziemlich faire Einschätzung, aber hinterlassen Sie mir einen Kommentar, wenn Sie etwas Ungewöhnliches sehen ...
Wie von @SteveLianoglou betont, eignen sich Mikroarrays zur Genotypisierung am besten, um zuverlässig und kostengünstig festzustellen, ob eine bestimmte Variante (nicht nur SNPs, sondern auch kurze Einfügungen und Löschungen, Kopienzahlvariationen (CNVs)) vorliegt.
Die Hochdurchsatz-DNA-Sequenzierung hat große Fortschritte gemacht, und die neuesten Kostenschätzungen belaufen sich auf einige tausend Dollar für ein vollständiges menschliches Genom. Dies ist besser, um neue Varianten zu entdecken, aber derzeit ist es keine gute Möglichkeit, beispielsweise einen medizinischen Test durchzuführen, um festzustellen, ob Sie eine bestimmte Mutation haben. Das Problem bei der Sequenzierung besteht derzeit darin, dass Sequenzer systematische Verzerrungen aufweisen - die lokale Sequenz kann immer wieder denselben Fehler liefern. Es erfordert einen erheblichen Aufwand, den Fehler von den realen Variantendaten zu unterscheiden. In dem Workshop, an dem ich teilnahm, bestanden die Daten aus 38 vollständigen menschlichen Genomen mit 30-40-facher Abdeckung. Trotz dieser tiefgehenden Sequenzierung waren systematische Fehler immer noch offensichtlich (der Tagungsband ist jetzt im Druck - die Referenz sollte bald unter dem bereitgestellten Link erscheinen). Es kann also ziemlich teuer werden, wenn Sie alle Ihre Datenanalyse- und Validierungsdaten durchgeführt haben, um die Varianten über die Sequenzierung zu erhalten. All dies könnte sich sehr schnell ändern, aber ich denke, dass dies nach dem derzeitigen Stand der Dinge richtig ist.
Ich möchte dem OP eine leichte Variation von Steves Antwort geben.
Es ist wichtig zu beachten, dass der größte Teil des Genoms bei verschiedenen Menschen gleich ist. Das ist nicht verwunderlich, da wir zur gleichen Spezies gehören.
Beispielsweise wird geschätzt, dass es etwa 10.000.000 SNPs (Positionen einzelner Basenpaare, die variieren können) im menschlichen Genom gibt. Wenn Sie also 1.000.000 SNPs mit einem Microarray (Genotypisierung) überprüfen, decken Sie ~10% der möglichen Unterschiede ab. Darüber hinaus sind Abweichungen bei einigen der SNPs sehr häufig, während andere sehr selten sind. Wenn Sie also die 1.000.000 häufigsten SNPs mit einem Microarray überprüfen, können Sie tatsächlich einen sehr großen Teil der Unterschiede abdecken. Es ist auch möglich, dass Sie viele uninformative SNPs eliminieren können, wenn Sie einige allgemeine Informationen über die zu testende Person im Voraus kennen, z. B. die ethnische Zugehörigkeit.
Dies bezieht sich natürlich nur auf Variationen in SNPs (aber dies sind die häufigsten Variationen).
Niko
Steve Lianoglou