全基因组重测序

随着测序成本降低，全基因组重测序已经成为药物研发、疾病研究和临床诊断中最为迅速而有效的方法之一。全基因组重测序是对基因组序列已知物种的个体进行基因组测序，并在个体或群体水平进行差异性分析的测序方法。相比芯片检测或者外显子测序，全基因组重测序可以全面的挖掘基因序列差异和结构变异。在全基因组水平上扫描并检测与生物体重要性状相关的突变位点，具有重大的科研价值和产业价值。

二、数据分析

1.      1.原始数据处理和数据的质量控制。Raw data processing and data QC

2.      2.拼接，对所产生数据的小结，覆盖度的分析。Alignment, summary of data production, coverage analysis

3.      3.找出SNP和基因蛋白的结构注释。SNP detection and gene/protein structure annotation

4.      4.找出插入/缺失和基因/蛋白的结构注释。 InDel detection and gene/protein structure annotation

5.      5.完整的注释：Comprehensive annotations: dbSNP, 1000 Genome, GWAS, VISIFT, TF binding, miRNA targets, COSMIC, conserved elements, structure variance.

6.      6.拷贝数变化的检测。Copy number variation (CNV) detection

7.      7.结构变化的检测。Structure variation (SV) detection.

8.      8.扫描已知的表型和疾病风险。Known phenotypic or disease risk variant screen

9.      9.数据的可视化。Data visualization 

案例：应用全基因组测序和RNA测序来描绘常见的变异型免疫缺陷综合症（CVIDs）的基因图谱

背景：常见的变异型免疫缺陷综合症（CVIDs）是机体免疫应答反应中不能产生抗体的最主要原因。CVIDs变异度很高，大概5%的病人是由基因改变引起的。

目的：利用Illumina HiSeq2500和HTSeq测序平台对CVIDs进行全基因组及转录水平的研究，揭示并绘制CVIDs的信号调控图谱。

结果：通过对CVIDs基因组和转录组进行测序和综合分析发现， TNFRSF13B, TNFRSF13C, LRBA and NLRP12等基因在CVIDs存在突变，这些突变的基因与B细胞受体信号通路，非同源末端连接修复，细胞凋亡，T细胞调控及ICOS信号通路的调控有关。该研究揭示了新的CVIDs相关的信号通路。

原文索引：

Pauline A. van Schouwenburg,  Emma E. Davenport (2015) Application of whole genome and RNA sequencing to investigate the genomic landscape of common variable immunodeficiency disorders. Clinical Immunology, 160 (2), 301–314

图1：CIVD病人与正常人的差异表达基因分析

图2: CIVD病人间的变异基因overlap图