哈佛醫(yī)學(xué)院和Bio-Rad公司的研究人員使用二代測序（NGS）和Bio-Rad的微滴式數(shù)字PCR（ddPCR™），解決了準確定量多等位基因拷貝數(shù)變異（mCNV）的技術(shù)難題。這一成果發(fā)表在最近的Nature Genetics雜志上。

“長期以來人們一直難以對人類的mCNV進行準確的遺傳學(xué)分析，全基因組測序和微滴式數(shù)字PCR最終實現(xiàn)了這一點，這兩種方法產(chǎn)生的結(jié)果非常相符，”文章的資深作者，哈佛醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)教授Steven McCarroll說。

研究人員發(fā)現(xiàn)，人與人之間90%已觀察到的基因拷貝數(shù)差異都屬于mCNV。“mCNV比人們之前估計的廣泛得多，對基因劑量變異的影響也更大，” McCarroll說。“我們確定mCNV對基因表達變化有實質(zhì)性的影響，也就是說它們有能力造成表型變異。”

受到多拷貝區(qū)域影響的一些基因（比如HPR1和ORM1）與疾病有關(guān)，mCNV研究有助于理解這些拷貝數(shù)改變對人類表型和疾病的具體影響，文章的共同作者Bio-Rad公司的Jennifer Berman說。

NGS分析與微滴式數(shù)字PCR

由于技術(shù)問題，傳統(tǒng)芯片和標準qPCR難以用于mCNV研究。而NGS和ddPCR的出現(xiàn)大大提升了人們的遺傳學(xué)分析能力。“目前能夠精確分析mCNV的方法，就只有McCarroll等人開發(fā)的NGS分析法和微滴式數(shù)字PCR，”Berman說。

Bio-Rad開發(fā)的微滴式數(shù)字PCR自2011年面市以來，已經(jīng)被近兩百篇文獻引用，是一種超級精確和敏感的PCR技術(shù)，可以鑒別目標DNA拷貝數(shù)的微小差異。

McCarroll等人將自己開發(fā)的計算方法與現(xiàn)有NGS數(shù)據(jù)結(jié)合起來，鑒定人類基因組中超過8,500個CNV。研究人員分析了千人基因組計劃中的849個人類基因組，在他們發(fā)現(xiàn)的CNV中大約三分之一是mCNV。

隨后，研究人員用Bio-Rad的QX200™微滴式數(shù)字PCR系統(tǒng)對NGS的結(jié)果進行驗證。研究顯示，這兩種技術(shù)得出的結(jié)果高度一致。對于單個基因組而言，ddPCR定量的mCNV拷貝數(shù)與NGS達到了99%的匹配率。這種交叉驗證表明，NGS和微滴式數(shù)字PCR能夠可靠地定量檢測mCNV，而mCNV對人類的影響是不容忽視的。