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【WGS服务升级】人工智能AppSpliceAI助力解读罕见和未确诊疾病中的非编码突变

发稿时间:2020-05-12来源:新葡萄京娱乐场官方网站生物

 

背景先容

 罕见遗传性疾病的临床诊断仍然面临诸多问题:

外显子组测序的诊断率仅为25-30%。

全基因组测序获得的非编码区序列可占90%,但破坏mRNA正常剪切模式的非编码区突变因难以准确鉴定而常常被忽略。

  尚没有非常准确的工具可预测单个核苷酸变异而引起的剪切变化

 

人工智能AppSpliceAI

人工智能App的飞速进步,或能帮助大家从新一代测序(NGS)数据中发现与罕见遗传病相关的非编码突变SpliceAI工具由Illumina团队与加州大学旧金山分校和斯坦福大学的合编辑共同开发,基于深度学习预测单个核苷酸变异而引起的剪切变化, 从任意mRNA前体序列对剪切位点进行准确预测(位置、异常剪切概率),从而对非编码RNA区域的突变所导致的异常剪切进行预报,相关文章于2019年1月发表在Cell期刊。


文章图片摘要    


  SpliceAIApp,基于32个卷积的深度神经网络, 从mRNA前体序列对剪切位点进行准确预测

  75%的预测异常剪切突变通过RNA-seq数据被证实

  在神经发育障碍患者中,约10%的致病突变可能为剪切非编码突变,这种突变会导致异常剪切。

  异常剪切点突变经常导致可变剪切

参考文献:Jaganathan K , Kyriazopoulou Panagiotopoulou S , Mcrae J F , et al. Predicting Splicing from Primary Sequence with Deep Learning[J]. Cell, 2019.

 

 

App下载

python包: https://github.com/Illumina/SpliceAI

 

运行过程

用法

spliceai  -I input.vcf  -O output.vcf  -R genome.fa  -A grch37 -D 50

-I:  vcf 文件

-O:  vcf文件,预测结果SpliceAI=ALLELE|SYMBOL|DS_AG|DS_AL|DS_DG|DS_DL|DP_AG|DP_AL|DP_DG|DP_DL

-R:  参考基因组fasta文件(GRCh37/hg19 or GRCh38/hg38)

-A:  grch37 or grch38,还可自定义文件,格式同基因数据库文件grch37.txt or grch38.txt”

-D:  突变位点和剪切位点的最大距离(default: 50)

-M:  0: raw files;   1: masked  file  (default: 0)

 

基因数据库示例

输入文件示例(vcf文件:存储检测的变异位点信息)

input.vcf

 

 输出文件示例

output.vcf


 结果解读--官网


● 结果解读--示例


突变2:179415988 C>CA的输出CA|TTN|0.07|1.00|0.00|0.00|-7|-1|35|-29可以说明如下:

位置179415981(179415988-7)     突变导致当前位点作为剪切受体的概率增加0.07

位置179415987(179415988-1)     突变导致当前位点作为剪切受体的概率降低1.00

位置179416023(179415988+35)  突变导致当前位点作为剪切供体的概率增加0.00

位置179415959(179415988-29 )  突变导致当前位点作为剪切供体的概率降低0.00

延伸阅读-非编码区内含子变异导致可变剪切的文章

在来自挪威、法国和美国的20个家庭中发现了遗传性乳腺癌卵巢癌综合征1型的致病基因BRCA1新的致病突变c.5407-25T>A,在此之前,该突变一直被判定为临床意义未明。

参考文献:H?berg-Vetti, H., Ognedal, E., Buisson, A. et al. The intronic BRCA1c.5407-25T>A variant causing partly skipping of exon 23—a likely pathogenic variant with reduced penetrance?. Eur J Hum Genet (2020). https://doi.org/10.1038/s41431-020-0612-1


  VHL基因2号外显子上的同义突变或可导致外显子跳跃,从而引发家族性红细胞增多症或或von Hippel-Lindau病。

参考文献:Marion Lengletet al.New lessons from an old gene complex splicing and a novel cryptic exon in VHL gene cause erythrocytosis and VHL disease. Blood  2018  blood-2018-03-838235  doi https//doi.org/10.1182/blood-2018-03-838235

 

 

新葡萄京娱乐场官方网站WGS服务升级!

目前,新葡萄京娱乐场官方网站全基因组测序个性化分析流程已纳入SpliceAI分析内容,针对新的WGS分析项目或者已完成的WGS分析,可开展基于SpliceAIApp预测可引起RNA剪切变化的非编码区突变。

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