Егзом

Егзомот е составен од сите егзони во геномот, секвенците кои, кога се транскрибираат, остануваат во зрелата РНК откако интроните се отстранети со спојување на РНК. Ова вклучува непреведени региони на информациска РНК (мДНК) и региони за кодирање. Секвенционирањето на егзомите се покажало како ефикасен метод за одредување на генетската основа на повеќе од дваесетина менделови нарушувања или единечни генетски нарушувања.
1 Статистика
Човечкиот егзом се состои од приближно 233.785 егзони, од кои околу 80% се помалку од 200 базни парови во должина, што сочинува вкупно околу 1,1% од вкупниот геном, или околу 30 мегабази на ДНК. Иако сочинуваат многу мал дел од геномот, се смета дека мутациите во егзомот содржат 85% од мутациите кои имаат голем ефект врз развојот на болеста.
2 Дефиниција
Важно е да се забележи дека егзомот е различен од транскриптомот, кој е целата транскрибирана РНК во клеточниот тип. Додека егзомот е константен од клеточен до клеточен тип, транскриптомот се менува врз основа на структурата и функцијата на клетките. Како резултат на тоа, целината на егзомот не се врши транслација во протеин во секоја клетка. Различните типови на клетки транскрибираат само делови од егзомот, а само кодираните региони на егзоните на крајот преминуваат во протеини.
3 Секвенционирање на следната генерација
Секвенционирањето на следната генерација (ССГ) овозможува брзо секвенционирање на големи количини на ДНК, значително унапредувајќи го проучувањето на генетиката и заменувајќи ги постарите методи како што е секвенционирањето на Сангер. Оваа технологија почнува да станува се почеста во здравството и истражувањето, не само затоа што е сигурен метод за одредување на генетските варијации, туку и затоа што е исплатлива и им овозможува на истражувачите да секвенционираат цели геноми на кое било место за денови до недели. Ова се споредува со поранешните методи за кои можеби биле потребни месеци. Секвенционирањето од следната генерација вклучува и секвенционирање на целиот егзом и секвенционирање на целиот геном.
3.1 Секвенционирање на цели-егзоми
Секвенционирањето на егзомот на поединецот наместо целиот негов геном е предложено како поекономичен и поефикасен начин за дијагностицирање на ретки генетски нарушувања. Исто така, било откриено дека е поефективен од другите методи како што се кариотипизацијата и микронизите. Оваа разлика во голема мера се должи на фактот дека фенотиповите на генетските нарушувања се резултат на мутирани егзони. Дополнително, бидејќи егзомот сочинува само 1,5% од вкупниот геном, овој процес е поекономичен и побрз бидејќи вклучува секвенционирање на околу 40 милиони бази наместо 3 милијарди базни парови што го сочинуваат геномот.
3.2 Секвенционирање на целиот геном
Од друга страна, секвенционирањето на целиот геном е откриено дека доловува посеопфатен поглед на варијантите во ДНК во споредба со секвенционирањето на целиот егзом. Особено за варијанти на единечни нуклеотиди, секвенционирањето на целиот геном е помоќно и почувствително од секвенционирањето со цел егзом во откривањето на мутации кои потенцијално предизвикуваат болест во ексомот. Исто така, мора да се има на ум дека некодирачките региони можат да бидат вклучени во регулацијата на егзоните што го сочинуваат егзомот, и затоа секвенционирањето на целиот егзом може да не е целосно при прикажување на сите секвенци кои се создаваат при формирањето на егзомот.
3.3 Етички размислувања
Со која било форма на секвенционирање, секвенционирање на цели егзоми или секвенционирање на целиот геном, некои тврдат дека таквите практики треба да се прават под разгледување на медицинската етика. Додека лекарите се стремат да ја зачуваат автономијата на пациентот, секвенционирањето намерно бара од лабораториите да ги разгледаат генетските варијанти кои можеби не се целосно поврзани со состојбата на пациентот и имаат потенцијал да откријат наоди кои не ни биле намерно барани. Дополнително, се сугерирало дека ваквото тестирање подразбира форми на дискриминација на одредени групи за поседување одредени гени, создавајќи потенцијал за стигми или негативни ставови кон таа група како резултат.
4 Болести и дијагнози
Ретките мутации кои влијаат на функцијата на есенцијалните протеини го сочинуваат најголемиот дел од менделовите болести. Дополнително, огромното мнозинство на мутации кои предизвикуваат болести во Менделовите закони може да се најдат во кодирањето на регионот. Со цел да се најдат методи за најдобро откривање на штетни мутации и успешно дијагностицирање на пациентите, истражувачите бараат индиции за да помогнат во овој процес на лекување.
Секвенционирањето на цели егзоми е неодамнешна технологија која доведе до откривање на различни генетски нарушувања и ја зголеми стапката на дијагнози на пациенти со ретки генетски нарушувања. Севкупно, секвенционирањето на целиот егзом им овозможува на давателите на здравствени услуги да дијагностицираат кај 30-50% од пациентите за кои се смета дека имаат ретки менделови нарушувања. Предложено е дека секвенционирањето на целиот егзом во клинички услови има многу неистражени предности. Не само што егзомот може да го зголеми нашето разбирање за генетските обрасци, под клинички услови, тој има потенцијал за промена во управувањето со пациенти со ретки и претходно непознати нарушувања, дозволувајќи им на лекарите да развијат повеќе насочени и персонализирани интервенции.
На пример, Бартеров синдром, исто така познат како нефропатија со зголемено трошење соли, е наследна болест на бубрезите која се карактеризира со хипотензија (низок крвен притисок), хипокалемија (низок калиум) и алкалоза (висока pH на крвта) што доведува до мускулен замор и различни нивоа на болеста. Ова е пример за ретка болест, која влијае на помалку од еден на милион луѓе, чии пациенти биле позитивно погодени од секвенционирањето на целиот егзом. Благодарение на овој метод, на пациентите кои порано не покажувале класични мутации поврзани со Бартер синдромот, формално им бил дијагностициран по откривањето дека болеста има мутации надвор од локусите на истражување. Така пациентите можеле да добијат поцелосен и продуктивен третман за болеста.
Голем дел од фокусот на секвенционирањето на егзомите во контекст на дијагнозата на болеста е на протеинските кодирачки алели за „губење на функцијата“. Истражувањата покажале, сепак, дека идните достигнувања кои овозможуваат проучување на некодирачките региони, и без егзомот, може да доведат до дополнителни информации во дијагнозите на ретките менделови закони и нарушувања. Ексомот е дел од геномот составен од егзони, секвенците кои, кога се транскрибираат, остануваат во рамките на зрелата РНК откако интроните се отстранети со спојување на РНК и придонесуваат за финалниот протеински производ кодиран од тој ген. Составен е од сета ДНК што се транскрибира во зрела РНК во клетки од кој било тип, различно од транскриптомот, кој е РНК што е транскрибирана само во одредена клеточна популација. Егзомот на човечкиот геном се состои од приближно 180.000 егзони кои сочинуваат околу 1% од вкупниот геном, или околу 30 мегабази на ДНК. Иако сочинуваат многу мал дел од геномот, се смета дека мутациите во егзомот содржат 85% од мутациите кои имаат голем ефект врз болеста. Секвенционирањето на егзомите се покажало како ефикасна стратегија за одредување на генетската основа на повеќе од дваесетина менделови или единечни генски нарушувања.
5 Поврзано
* Кодирање влакно
* Секвенционирање на егзоми
* Генска структура
* Некодирачка ДНК
* Некодирачка РНК
* Транскриптом
* Транскриптомика