線粒體疾病(MitD)是一個重要的臨床或醫(yī)學(xué)挑戰(zhàn)。研究表明，基因組測序有助于加強對MitD遺傳原因的理解，并加速功能研究、臨床測試和治療工具的發(fā)展。

什么是線粒體疾病？

線粒體是在大多數(shù)真核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)的膜結(jié)合細(xì)胞器，產(chǎn)生細(xì)胞生化反應(yīng)所需的大部分化學(xué)能。線粒體疾病的致病性變異類型包括致病性單核苷酸變異(pSNV)、線粒體DNA (mtDNA)重排和缺失以及改變的mtDNA拷貝數(shù)(CN)。

雖然相對罕見，但據(jù)估計，每3，500-6，000人中就有一人受到線粒體疾病的影響或有患線粒體疾病的風(fēng)險。高耗能組織最易受影響，如大腦、心臟、肌肉和眼睛，但病例可能會出現(xiàn)各種癥狀。臨床相關(guān)的表型包括二型糖尿病、多發(fā)性硬化、智力殘疾和胃腸疾病，等等。因此，線粒體疾病可能難以診斷并與其他疾病區(qū)分開來。

人類基因組的復(fù)雜性

人類mtDNA是一個16，569 bp的環(huán)狀DNA分子，沒有內(nèi)含子，與核基因組完全分離，母系遺傳。據(jù)估計，線粒體蛋白質(zhì)組中有1500種蛋白質(zhì)，其中大多數(shù)由核基因組控制。因此，線粒體疾病可能是由mtDNA或核DNA的有害變異引起的(nDNA)。已知超過300個核基因?qū)е翸itD，涉及裝配因子、線粒體結(jié)構(gòu)、輔酶Q生物合成、蛋白質(zhì)合成和mtDNA維持。這些突變可以以任何遺傳方式遺傳:散發(fā)、母體、常染色體顯性、常染色體隱性或X-連鎖。

此外，線粒體本身會產(chǎn)生額外的復(fù)雜性。研究表明，mtDNA的突變率比nDNA高得多，可能是10倍。這可能在整個生命過程中發(fā)生在種系水平或體細(xì)胞水平，這意味著即使在一個組織中沒有檢測到特定的變體，也不能排除該變體不存在于其他組織或器官中。由于其多樣性和復(fù)雜性，MitD在臨床上很難診斷和治療。

圖一：目前與線粒體疾病相關(guān)的基因列表

線粒體疾病研究中的全基因組測序

遺傳異質(zhì)性和兩個基因組的潛在參與意味著MD不太適合靶向基因組測序方法。全基因組測序的優(yōu)點是在一次測試中覆蓋幾乎所有的核基因組和線粒體基因組，并獲得關(guān)于單核苷酸變異體(SNV)、短插入和缺失以及結(jié)構(gòu)變異體(SV)的信息。它還允許出色的測序深度。全基因組測序已知可檢測低至1%的異質(zhì)性水平，并可識別大多數(shù)患者血液樣本中的變異，從而減少后續(xù)組織活檢的需要。隨著測序成本的降低，基因組測序有可能成為MitD基因突變鑒定、功能研究和分子診斷的首選方法。

科研產(chǎn)品

? 哺乳動物細(xì)胞表達(dá)載體

? 人cDNA克隆庫

? 慢病毒表達(dá)載體

? 慢病毒干擾載體

抗體工程服務(wù)

? 單克隆抗體測序

? 抗體從頭測序

? 抗體表達(dá)服務(wù)

? 重組抗體表達(dá)

實驗試劑盒

? RNA pull down 試劑盒

? GST pull down 試劑盒

? COIP 試劑盒

? Flag 試劑盒