基因組重測序是對已知基因組序列的物種進行全基因組范圍的測序，并在此基礎(chǔ)上對個體或群體進行差異性（SNP、InDel和SV等）分析?；诨蚪M重測序技術(shù)，可以快速進行資源普查篩選，尋找到大量遺傳變異，實現(xiàn)遺傳進化分析及重要性狀候選基因的預(yù)測。隨著測序成本降低以及擁有參考基因組序列物種增多，基因組重測序成為研究遺傳育種和群體進化的有效方法。
在全基因組水平檢測與表型關(guān)聯(lián)的高頻、低頻、甚至是罕見的點突變及結(jié)構(gòu)變異信息
對于個體樣本，可獲得全面的基因組突變譜信息
對于群體樣本，可進一步研究物種的進化歷史、環(huán)境適應(yīng)性、自然選擇和性狀定位
技術(shù)路線
細胞，組織，全血，總DNA等
建議總DNA起始量：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態(tài)性（SNP）、插入缺失（InDel）、拷貝數(shù)變異（CNV）、染色體結(jié)構(gòu)變異（SV）等。
A：測序深度根據(jù)研究目的、樣本量及合作伙伴的預(yù)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(jié)構(gòu)變異、少數(shù)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(guān)變異。
A：FFPE樣本提取的DNA多數(shù)存在降解的情況，基因組呈現(xiàn)片段化，CNV/SV等結(jié)構(gòu)性變異檢出的假陽性率較高，無法體現(xiàn)全基因組測序在結(jié)構(gòu)變異檢測方面的優(yōu)勢，且通過增加測序深度提高變異檢出準確性的成本太高。
A：全外顯子組測序捕獲基因組的外顯子區(qū)域，其基因組信息約占基因組大小的1.5%；全基因組測序?qū)τ谌蚪M層面來說，變異信息更全面，沒有止步于編碼區(qū)，而是向整個非編碼區(qū)擴展，性價比更高，平均數(shù)據(jù)單價較全外顯子組測序便宜了5倍以上。近些年非編碼區(qū)突變的研究越來越多，其可與多種癌癥在內(nèi)的復雜疾病發(fā)生相關(guān)。
全基因組測序鑒定卵巢癌化療抗性特征
研究背景
過去的30年間，高級別漿液性卵巢癌（High-grade serous ovarian cancer, HGSC）患者的存活情況幾乎沒有改善，標準治療的方法未見比以鉑類為主要成分的聯(lián)合化療方法效果有提高。本文研究化療選擇下HGSC基因組進化，以期發(fā)現(xiàn)如何克服化療抗性產(chǎn)生的治療方法。
方法流程
取材：92個HGSC患者原發(fā)實體瘤、腹水樣本或尸檢樣本共114個樣本及正常對照
測序: 1. HiSeq 2000，PE 100 bp ; 2. WGS：Tumor 52×、Normal 40× ; 3. 轉(zhuǎn)錄、甲基化、miRNA支撐WGS數(shù)據(jù)
分析: 1. 與參考基因組GRCh37進行比對 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(shù)目在48~1,064個，所有樣本TP53突變普遍存在。另有超過一半的原發(fā)瘤樣本，同源重組修復功能受損或者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(xiàn)樣本以BRCA signatrue和Age signatrue為主。如果樣本只是產(chǎn)生BRCA 基因突變，那么進行化療是敏感的，但一旦樣本出現(xiàn)CCNE1 基因突變，那么個體進行化療比較難治療或者會產(chǎn)生抗性。并且結(jié)合臨床研究，出現(xiàn)CCNE1 突變的患者預(yù)后比較差。
患者化療后其編碼區(qū)和非編碼區(qū)SNV/InDel數(shù)量增多，且化療后產(chǎn)生治療抗性的患者存在BRCA1啟動子去甲基化、BRCA1 / BRCA2 功能恢復性突變、SLC25A40-ABCB1基因融合的情況。
研究結(jié)論
通過對HGSC患者的成對樣本進行WGS研究，重點關(guān)注前期化療有效且后期化療產(chǎn)生抗性的患病個體。在產(chǎn)生化療抗性的個體中頻繁檢測到CCNE1基因突變，說明CCNE1基因突變意味著預(yù)后差。通過檢測不同治療階段癌細胞的變異情況，發(fā)現(xiàn)基因斷裂導致抑癌基因失活是產(chǎn)生化療抗性的重要原因。此外還觀測到一些分子事件與獲得性抗性相關(guān)，如BRCA1或BRCA2 reversion，BRCA1啟動子去甲基化，周期性啟動子融合。此項研究揭示了在化療選擇壓力下HGSC患者基因組的異質(zhì)性和適應(yīng)性，在選擇化療方案作為HGSC治療手段時，需要采用必要的策略避免產(chǎn)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.
測序深度圖利用重復標記后的比對結(jié)果進行覆蓋度，深度等的統(tǒng)計。左圖為不同 的測序深度的堿基比例。橫坐標表示測序深度，縱坐標表示測序深度為x的堿基在所有堿基中的比例；右圖為不同測序深度上的累積堿基比例，橫 坐標表示測序深度，縱坐標表示測序深度超過x的堿基在所有堿基中的比例。 比如測序深度為50X對應(yīng)的堿基比例約為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標表示各染色體，縱坐標表示平均覆蓋深度。
Reads覆蓋度階梯圖縱坐標為測序深度對應(yīng)的Reads的覆蓋比例，不同顏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(qū)域SNP特征圖第1個柱狀圖中，Hom代表純合，其縱坐標代表基因型為純合的SNP數(shù)目；Het代表雜合，其縱坐標代表基因型為雜合的SNP數(shù)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代表顛換，其縱坐標代表tv的SNP數(shù)目；ts代表轉(zhuǎn)換，其縱坐標代表ts的SNP數(shù)目。ts/tv是轉(zhuǎn)換/顛換的比值。
SV circos圖選取測序質(zhì)量值top20個SV進行了圈圖繪制，圈圖中間弧形連接的片段發(fā)生了染色體結(jié)構(gòu)變異，位置發(fā)生了重排。
