詳洽
一、次世代定序分析技術應用範圍:
單核苷酸多型性(Single nucleotide polymorphism,SNP)分析:
人體基因組有許多位點具有多型性的特性,稱之為單核苷酸多型性(SNP)。粗略估計人體基因組約每1000個鹼基對便會出現一個SNP位點,因此人體基因組約有三百萬個SNP位點。近年來,全世界的科學家透過全基因體掃描的研究發現,許多SNP與疾病的罹病風險具有相關性,例如:癌症、心血管疾病、憂鬱症及代謝症候群…等。此外,藥物代謝基因上的SNP也被證明改變藥物代謝的效率,不僅影響患者用藥治療的成效,某些SNP更被證明與藥物引起的人體傷害有關。因此,透過NGS可同時針對多個具有罹病相關性或藥物基因的SNP位點進行分析,計算受測者對於罹患特定疾病的易感風險,或依據藥物代謝基因的SNP變異,作為臨床用藥前的評估依據。
基礎基因體學研究與臨床微生物基因體學應用:
NGS可應用於基礎基因體學的研究,透過高通量的定序,針對特定生物的全基因組進行分析(de novo sequencing),例如細菌、病毒、動植物、乃至於人體的全基因組,也可應用於臨床致病微生物的菌種鑑定及抗藥基因分析。由於NGS具有高通量、快速的特性,因此能在短時間內透過基因分析的方式,鑑定出檢體中是否具有抗藥性的致病微生物,可作為臨床醫師用藥前的參考依據。
基因變異分析 (Genetic variation analysis):
除了全基因組定序分析外,許多特定基因的點突變(point mutation)、缺失(deletion)及插入(insertion)已被證明與疾病發展或治療藥物抗性有關。例如:JAK2基因變異(V617F)與血癌發展有關、上皮生長因子受器(Epithelial Growth Factor Receptor, EGFR)基因變異影響標靶治療藥物的治療效果等。透過聚合酶鏈鎖反應製備待測基因的產物庫後,特定基因或染色體的特定區域可被選擇性地增幅放大,並在短時間內完成深度定序分析(Deep resequencing)。
轉錄體分析(Transcriptomic analysis):
生物體的基因必須經過轉錄作用,形成具有功能的核糖核酸(RNA),例如具調控功能的微核糖核酸(microRNA),或是可經由轉譯作用形成蛋白的訊息核糖核酸(messenger RNA)。目前可透過許多技術分析基因的表現,包括微陣列分析、定量聚合酶鏈鎖反應…等。次世代定序技術也可應用於分析基因表現程度,更可透過定序的方式剖析訊息核糖核酸的剪輯(Splicing)圖譜;同時也可用於找尋具有新穎性的微核醣核酸,及微核醣核酸的轉錄體分析。
二、MiSeq Next-Generation Sequencing System (illumina)
Illumina MiSeq為一台整合叢集生成、定序及資料分析的儀器,是目前臺灣市場上使用最多的NGS機型,只要短短的8小時,就可以由DNA檢體到分析資料。MiSeq V3定序試劑單邊定序讀長可達300bp,為illumina全系列定序儀中讀長最長的機種,單次上機的定序數據產量可達15Gb。其特點包括: