基因芯片技术在遗传病的检测中具有明显的技术优势,一次杂交即可对全部染色体拷贝数的变异进行检测,被越来越多的遗传学家们所应用。多个国家的行业协会如ACOG、ISCA等均推荐将基因芯片技术用于产检诊断和儿童遗传病的诊断和研究。
CytoScan® HD芯片
CytoScan® HD芯片是Affymetrix公司基于久经考验的Genome-Wide Human SNP Array 6.0研发的,用于检测人类全基因组中已知和新发的染色体畸变的芯片,是目前密度最高的细胞遗传学芯片。
Affymetrix CytoScan DX Assay已于2014年1月获得美国FDA批准,用于与染色体异常相关的先天性疾病(如儿童发育迟缓或智力障碍德国)的检测。
产品特点:
1.业界密度最高的遗传学芯片:共能检测超过270万个生物学标记1)约75万个SNPs探针,具有99%以上的分型准确性2)约200万个拷贝数探针,均通过了基因计量效应检测筛选3)产品上市前经过3,000个样品测试
2.针对CNV检测而言,CytoScan® HD拥有业界最好的基因覆盖度以每个标记880 bases长度覆盖>36,000 RefSeq基因
3.针对癌症相关和遗传病相关基因增加覆盖度1)完全覆盖国际细胞遗传学会ISCA认可的所有基因(1标记/384 bases)2)完全覆盖癌症相关基因(1标记/553 bases)3)完全覆盖X染色体上的基因(1标记/486 bases)4)覆盖12000 OMIM基因(1标记/659 bases)
4.不但能检测基因缺失、重复,还能检测杂合性缺失和单亲二倍体(LOH/UPD)
5.独特的人类基因组骨架设计
6.最广泛的样品类型支持羊水、口腔上皮细胞、血液、新鲜冰冻组织、流产物和培养细胞等常见的样品类型。
CytoScan® HD芯片参数:
CNV检测探针数 | |
拷贝数标记的探针总数 | 2,696,550 |
非多态性标记数量 | 1,953,246 |
SNP标记数量 | 743,304 |
基因组数据库版本 | hg19 |
常染色体探针 | 2,491,915 |
拟常染色体探针 | 4,624 |
基因内探针 | 1,410,535 |
基因间探针 | 1,286,015 |
标记平均间隔(单位:bp) | |
基因内(下列所有基因) | 880 |
ISCA基因 | 384 |
癌症基因 | 553 |
OMIM Morbid 基因 | 659 |
X染色体OMIM Morbid 基因 | 486 |
RefSeq 基因 | 880 |
基因间(非基因骨架) | 1,737 |
总体(基因和非基因骨架) | 1,148 |
数据库覆盖情况 | |
ISCA基因(340) | 100% |
癌症基因(526) | 100% |
OMIM Morbid基因(2,640) | 98% |
X染色体OMIM Morbid基因(177) | 100% |
RefSeq基因(36,121) | 96% |
CytoScan® 750K芯片
CytoScan 750K芯片是CytoScan® HD芯片的子集,为了更加符合临床诊断的需求,设计者去除了部分覆盖非基因区和多态区域的探针,针对癌基因和遗传病相关基因加密覆盖。
技术特点:
1.全基因组覆盖,重点针对细胞遗传学相关区域,750,000拷贝数标记1)200,000 SNPs探针,准确率>99%;2)550,000个独一无二,非多态性探针;
2.所有探针都精选于CytoScanHD,并经过验证试验1)所有探针都精选于>200万探针库2)上市前经过3,500个样本验证
3.针对遗传疾病相关基因和癌症相关基因增加探针覆盖1)ISCA基因每1kb就有1个标记2)癌症相关基因每1kb就有1个标记3)RefSeq基因每2kb就有1个标记4)平均覆盖度约4kb 1个标记
4.最广泛的样品类型支持羊水、口腔上皮细胞、血液、新鲜冰冻组织、流产物和培养细胞等常见的样品类型。
CytoScan® 750K芯片参数:
CNV检测探针数 | |
拷贝数探针总数 | 750,436 |
非多态性探针数量 | 550,000 |
SNP探针数量 | 200,436 |
所有可基因分型的SNP探针 | 200,436 |
基因组数据库版本 | hg19 |
常染色体探针 | 702,346 |
拟常染色体探针 | 811 |
基因内探针 | 532,850 |
基因间探针 | 217,586 |
标记平均间隔(单位:bp) | |
基因内(下列所有基因) | 1,737 |
ISCA基因 | 1,099 |
癌症基因 | 1,269 |
OMIM疾病基因 | 2,204 |
X染色体OMIM疾病基因 | 1,287 |
RefSeq 基因 | 1,737 |
基因间隔区(非基因区) | 6,145 |
总间距(包括基因区和非基因区) | 4,127 |
数据库覆盖情况 | |
ISCA基因(340) | 100% |
癌症基因(526) | 100% |
OMIM 疾病基因(2,640) | 83% |
X染色体OMIM疾病基因(177) | 93% |
RefSeq基因(36,121) | 80% |
CytoScan芯片实验流程:
数据展示:
图1:同一条染色体上的半合子缺失与获得的检测
这里显示的是:人类8号染色体的拷贝数变异。
图2:半合子缺失和嵌合体缺失的检测
上半部显示的是人类13号染色体的半合子缺失;
下半部显示的是同一个区域的嵌合体缺失。
图3:嵌合体缺失与嵌合体拷贝数不变杂合性缺失LOH
这里显示的是:人类11号染色体包含一个嵌合体缺失和一个嵌合体拷贝数不变杂合性缺失LOH。
图4:单倍体基因组中等位基因核内复制事件的检测
这里显示的分别是:四倍体、三倍体、二倍体和单倍体。