基因組重測序是對(duì)已知基因組序列的物種(zhǒng)進(jìn)行全基因組範圍的測序，并在此基礎上對(duì)個體或群體進(jìn)行差異性（SNP、InDel和SV等）分析。基于基因組重測序技術，可以快速進(jìn)行資源普查篩選，尋找到大量遺傳變異，實現遺傳進(jìn)化分析及重要性狀候選基因的預測。随著(zhe)測序成(chéng)本降低以及擁有參考基因組序列物種(zhǒng)增多，基因組重測序成(chéng)爲研究遺傳育種(zhǒng)和群體進(jìn)化的有效方法。
在全基因組水平檢測與表型關聯的高頻、低頻、甚至是罕見的點突變及結構變異信息
對(duì)于個體樣本，可獲得全面(miàn)的基因組突變譜信息
對(duì)于群體樣本，可進(jìn)一步研究物種(zhǒng)的進(jìn)化曆史、環境适應性、自然選擇和性狀定位
技術路線
細胞，組織，全血，總DNA等
建議總DNA起(qǐ)始量：5 μg，最低0.5 μg，濃度≥300 ng/μL（Qubit定量）
A：重測序一般可以檢測單核苷酸多态性（SNP）、插入缺失（InDel）、拷貝數變異（CNV）、染色體結構變異（SV）等。
A：測序深度根據研究目的、樣本量及合作夥伴的預期而定。30×測序深度即可檢測絕大部分SNV，但如果客戶的研究目的是尋找癌組織中較大的結構變異、少數腫瘤細胞攜帶的豐度較低的突變，建議測序深度（一般）至少50×以上；群體重測序可以使用較低深度測序（～10×），用群體分析策略尋找相關變異。
A：FFPE樣本提取的DNA多數存在降解的情況，基因組呈現片段化，CNV/SV等結構性變異檢出的假陽性率較高，無法體現全基因組測序在結構變異檢測方面(miàn)的優勢，且通過(guò)增加測序深度提高變異檢出準确性的成(chéng)本太高。
A：全外顯子組測序捕獲基因組的外顯子區域，其基因組信息約占基因組大小的1.5%；全基因組測序對(duì)于全基因組層面(miàn)來說(shuō)，變異信息更全面(miàn)，沒(méi)有止步于編碼區，而是向(xiàng)整個非編碼區擴展，性價比更高，平均數據單價較全外顯子組測序便宜了5倍以上。近些年非編碼區突變的研究越來越多，其可與多種(zhǒng)癌症在内的複雜疾病發(fā)生相關。
全基因組測序鑒定卵巢癌化療抗性特征
研究背景
過(guò)去的30年間，高級别漿液性卵巢癌（High-grade serous ovarian cancer, HGSC）患者的存活情況幾乎沒(méi)有改善，标準治療的方法未見比以鉑類爲主要成(chéng)分的聯合化療方法效果有提高。本文研究化療選擇下HGSC基因組進(jìn)化，以期發(fā)現如何克服化療抗性産生的治療方法。
方法流程
取材：92個HGSC患者原發(fā)實體瘤、腹水樣本或屍檢樣本共114個樣本及正常對(duì)照
測序: 1. HiSeq 2000，PE 100 bp ; 2. WGS：Tumor 52×、Normal 40× ; 3. 轉錄、甲基化、miRNA支撐WGS數據
分析: 1. 與參考基因組GRCh37進(jìn)行比對(duì) 2. 檢測somatic mutation 3. 高頻突變基因篩選 4. 突變特征分析 5. 融合基因檢測 6. 分子分型
80個實體瘤和12個腹水樣本共找到36,561個SVs，其中每個樣本SV數目在48~1,064個，所有樣本TP53突變普遍存在。另有超過(guò)一半的原發(fā)瘤樣本，同源重組修複功能(néng)受損或者BRCA甲基化。多個樣本抑癌基因RB1、NF1、RAD51B、PTEN 和化療抗性基因CCNE1 發(fā)生突變，且CCNE1 基因突變與同源重組通路不同。
發(fā)現樣本以BRCA signatrue和Age signatrue爲主。如果樣本隻是産生BRCA 基因突變，那麼(me)進(jìn)行化療是敏感的，但一旦樣本出現CCNE1 基因突變，那麼(me)個體進(jìn)行化療比較難治療或者會(huì)産生抗性。并且結合臨床研究，出現CCNE1 突變的患者預後(hòu)比較差。
患者化療後(hòu)其編碼區和非編碼區SNV/InDel數量增多，且化療後(hòu)産生治療抗性的患者存在BRCA1啓動子去甲基化、BRCA1 / BRCA2 功能(néng)恢複性突變、SLC25A40-ABCB1基因融合的情況。
研究結論
通過(guò)對(duì)HGSC患者的成(chéng)對(duì)樣本進(jìn)行WGS研究，重點關注前期化療有效且後(hòu)期化療産生抗性的患病個體。在産生化療抗性的個體中頻繁檢測到CCNE1基因突變，說(shuō)明CCNE1基因突變意味著(zhe)預後(hòu)差。通過(guò)檢測不同治療階段癌細胞的變異情況，發(fā)現基因斷裂導緻抑癌基因失活是産生化療抗性的重要原因。此外還(hái)觀測到一些分子事(shì)件與獲得性抗性相關，如BRCA1或BRCA2 reversion，BRCA1啓動子去甲基化，周期性啓動子融合。此項研究揭示了在化療選擇壓力下HGSC患者基因組的異質性和适應性，在選擇化療方案作爲HGSC治療手段時(shí)，需要采用必要的策略避免産生化療抗性。
參考文獻
Patch A M, Christie E L, Etemadmoghadam D, et al. Whole–genome characterization of chemoresistant ovarian cancer[J]. Nature, 2015, 521(7553):489-94.
測序深度圖利用重複标記後(hòu)的比對(duì)結果進(jìn)行覆蓋度，深度等的統計。左圖爲不同 的測序深度的堿基比例。橫坐标表示測序深度，縱坐标表示測序深度爲x的堿基在所有堿基中的比例；右圖爲不同測序深度上的累積堿基比例，橫 坐标表示測序深度，縱坐标表示測序深度超過(guò)x的堿基在所有堿基中的比例。 比如測序深度爲50X對(duì)應的堿基比例約爲95%，表示約有95%的堿基其測 序深度大于50X。
染色體覆蓋深度圖橫坐标表示各染色體，縱坐标表示平均覆蓋深度。
Reads覆蓋度階梯圖縱坐标爲測序深度對(duì)應的Reads的覆蓋比例，不同顔色代表不同的測序深度，圖中 樣本A 93.23%的Reads覆蓋了20X以上，樣本B 94.66%的Reads覆蓋了20X以上。
基因組和外顯子區域SNP特征圖第1個柱狀圖中，Hom代表純合，其縱坐标代表基因型爲純合的SNP數目；Het代表雜合，其縱坐标代表基因型爲雜合的SNP數目, Het rate代表雜合基因型的SNP在所有SNP中的比例。第2個柱狀圖中，tv代表颠換，其縱坐标代表tv的SNP數目；ts代表轉換，其縱坐标代表ts的SNP數目。ts/tv是轉換/颠換的比值。
SV circos圖選取測序質量值top20個SV進(jìn)行了圈圖繪制，圈圖中間弧形連接的片段發(fā)生了染色體結構變異，位置發(fā)生了重排。
