SageHLS靶向捕獲大片段DNA在測序解析神經精神疾病CNVs結構研究的應用
在2020年的美國AGBT（基因組生物學與技術進展）大會上，由斯坦福大學實驗室的Alexander Urban和Hanlee Ji主導的一項國際合作項目中，研究人員使用SageHLS超大片段核酸回收系統在結構復雜的人類染色體22q11.2基因組上捕獲了一個發生Mb級缺失突變的染色體區域，該區域的缺失與多種神經發育和神經精神疾病有關。染色體22q11.2區域基因組的結構變異（SVs）是當前的研究難點，因為這些斷點通常分布在3Mb區域內的4個片段重復序列/低拷貝重復序列中（segmental
duplications / low copy repeats，
每個重復序列長度可達400kb）。傳統的短讀長測序由于片段重復序列之間的高度同源性，所以不能完全識別到這些SVs斷點。
研究人員設計了一個HLS-CATCH（基因組大片段靶向捕獲）程序，利用基因編輯的方法使用Cas9核酸酶用來對3Mb區域（包含4個片段重復序列的）邊界外的特異位點進行酶切。在某一攜帶大片段缺失的患者樣本中，可通過SageHLS系統預置的脈沖場電泳通過Cas9酶切、以及電泳分離出~300kb的22q11.2基因組發生缺失后的片段，而沒有發生缺失突變的野生型等位基因對應的酶切片段長度達到3Mb以上，因此二者可以有效分離。隨后，研究人員使用Oxford
Nanopore長讀測序技術對300kb的發生缺失突變的產物進行測序，并成功找到缺失斷點。
原文鏈接：Sage Science poster:
https://sagescience.com/wp-content/uploads/2020/03/AGBT-202-POSTER-BO-ZHOU.pdf
小編短評：很多遺傳疾病的發病機理與染色體上較大范圍的結構變異(SVs)有關，目前相關研究的難點是如何實現靶向大片段的測序，進而對突變信息進行分析。其中靶向大片段的獲取是需要解決的一個基礎性工作。SageHLS超大片段核酸回收系統，利用基因編輯的方法，靶向切割目標大片段DNA，再利用專門研發設計的電泳程序，實現靶向大片段DNA的有效分離回收。
圖1 ：SageHLS是目前市面上唯一一款支持客戶制備百kb級以上長度文庫的設備
Sage Science是全球領先的研發和制造Pippin系列全自動核酸電泳片段回收儀的生產廠家，擁有美國技術ZL，其生產的Sage系列產品可以高效完成不同長度范圍的DNA片段的精準回收，廣泛用于二代測序、三代測序以及多個分子生物學相關領域。