構造的変異（SV）は、長さが50塩基対（bp）以上のゲノムにおける大きな変化です。その結果、SVはゲノム構造、コピー数、ゲノム内のDNAセグメントの位置を変化させ、遺伝子の機能や制御に影響を与える可能性があります。構造バリアントの主な種類には、欠失、挿入、重複、逆位、転座があります。これらのゲノム変化は、疾患やがんに関与することがよくあります。1 イルミナは、従来のライブラリー調製ステップを合理化し、包括的な構造バリアントの検出、可視化、レポート作成を提供する、高度に簡素化された次世代シーケンス（NGS）研究ソリューションを提供します。
短いIndel（挿入と欠失）や1塩基変異（SNV）と比較して、SVはより多くの塩基に影響を与え、それにより制御構造、遺伝子量、表現型に影響を与える可能性があります。染色体構造の異常は、表現型の変動や疾患感受性に直接影響を与える遺伝的変異の重要な原因です。2 NGSにより、研究者はDNAが分断されるブレークポイントと、ブレークポイントの片側を表すブレークエンドを検出できます。この検出能力から得られたデータは、希少疾患やがんに関連する複雑なゲノム再構成の説明に役立つことがよくあります。3
構造バリアントは、NGSまたはマイクロアレイ技術、専用のSVコーラー、および全ゲノムシーケンス（WGS）、ターゲットシーケンス、染色体マイクロアレイ解析（CMA）などの確立された手法を使用して、多様なサンプルタイプにわたって検出されます。4
| 手法 | 定義 | 主な利点 | 使用上の考慮事項 |
|---|---|---|---|
| 近接マップリードテクノロジーによる全ゲノムシーケンス | WGSと近接マップリードテクノロジーを組み合わせることで、包括的で正確かつ簡素化されたバリアント検出が可能になり、新たな洞察を得ることができます | 簡易化されたオンフローセルライブラリー調製ワークフローは、ショートリードシーケンスの容易さと精度を利用して、ゲノムのマッピングが難しい領域を解決し、SV検出を改善し、フェーズドリードとバリアントコールを生成します | 近接性情報を使用することで、従来のWGS法と比較して高い信頼性で、曖昧なゲノム領域へのアクセス性が高まり、く正確にマッピングできます |
| 全ゲノムシーケンス (WGS) | コーディング領域とノンコーディング領域を含むゲノムの包括的なシーケンスカバレッジを提供します | 一塩基多型（SNP）、インデル、コピー数多型（CNV）、バランスの取れたSVを含むすべてのバリアントタイプを検出 | ゲノム全体の高解像度ビューを提供しますが、ターゲットパネルと比較してより多くの計算リソースを必要とします。WGSデータ解析は、最初は新規ユーザーを脅かすかもしれませんが、直感的NGSデータ解析ツールは、この懸念を軽減します。 |
| ターゲットシーケンス | エンリッチメントまたはアンプリコンベースのキャプチャーを使用して、特定のシーケンスを分離し、遺伝子パネルやエクソームなどの関心領域に焦点を当てます | 迅速なターンアラウンドとデータ負荷軽減により、特定の関心領域内で高いシーケンス深度と検出を実現 | 反復領域またはノンコーディング領域のブレークポイントのギャップがある、あらかじめ定義されたターゲット領域内のSV検出に限定 |
| 染色体マイクロアレイ解析（CMA） | ゲノム全体の遺伝物質の喪失または獲得を検出するために、特定のプローブへのDNAサンプルのハイブリダイゼーションに依存しています | 重複や欠失などの大規模CNVを検出するための高感度で確立された手法 | 小さなインデル、新規SV、およびバランスの取れた再構成（逆位および転座）を検出できず、主に既知のゲノム領域の解析に使用されます |
当社のハイスループットソリューションは、ライブラリー調製からシーケンス、データ解析、解釈まで、信頼性の高い構造多型検出をサポートします。SV検出のための近接マップリードテクノロジーは、困難なバリアントやゲノム領域を解決するための強化されたマッピングと、実績のあるスケーラブルなシーケンスケミストリーを組み合わせています。これらの機能は、遺伝性疾患、腫瘍学、マルチオミクス、感染症、集団ゲノミクスなど、多様な研究のための効率的で柔軟なソリューションにより、SV解析と解釈を合理化するのに役立ちます。
近接マップリードテクノロジーが、元の長いDNAテンプレートと短いシーケンスリードの関連性を維持し、構造バリアントの検出を強化する方法をご覧ください。
TruPath Genomeは、マッピングが困難な領域を解決し、構造的バリアントの検出を強化し、超ロングフェージングを行うための包括的なヒトゲノムを生成するためのシンプルな研究ワークフローを提供します。
NovaSeq Xシリーズの生産規模シーケンスシステムは、包括的で高品質のゲノムを提供します。
DRAGEN Germlineは、全ゲノム、全エクソーム、ターゲットパネルのNGSデータにおけるマッピングが難しい領域でイルミナリードのマッピングを改善する、正確かつ効率的なエンドツーエンド（FASTQからVCF）の二次解析ソリューションです。
従来の単一リファレンスアライメントでは、ゲノムの複雑なまたは高度に多型化した領域におけるバリアントが未検出のままになる可能性があります。DRAGENマルチゲノムは複数のリファレンスにアライメントし、ペアリングされたスケーラブルなIllumina NGSシステムと組み合わせると、DRAGENマルチゲノムマッピングは、マッピングが難しい領域の分解能を向上させ、検出されるバリアントの数が増加します。5 最新のDRAGEN二次解析の進歩（SVコール精度の向上から腫瘍学研究向けの合理化されたプッシュボタン解析まで）をご覧ください。
全ゲノムシーケンス（WGS）は高いカバレッジでヒトゲノムをカバーし、希少疾患研究の進展に寄与します。
がんWGSソリューションは、ライブラリー調製、シーケンス、およびデータ解析からSV、染色体変化、体細胞バリアントなどを検出するのに役立ちます。
NGSテクノロジーへのアクセスを拡大するために、大規模なゲノムデータセットを生成し、ヘルスケアにおけるイノベーションを促進するシーケンスおよびインフォマティクスソリューション。
全ゲノムシーケンス解析における、Illumina NovaSeq XシリーズとUltima Genomics UG 100プラットフォームの比較。
すべてのコピー数バリアントは構造バリアントですが、構造バリアントファミリーにはコピー数の変化だけでなく、さらに多くのものが含まれます。欠失、挿入、重複は コピー数バリアントの例 であり、結果として遺伝物質の純増または損失が生じるため、 不均衡な構造バリアント の クラスを表します。逆位や転座などのバランスの取れた構造バリアントは、DNAの総量を変えることはありません。6
コピー数バリアント解析の詳細はこちら。
構造バリアントは、最小サイズが ≥ 50 bp の長さのゲノム内のDNAを変化 させる方法で定義されます。 SVタイプには以下のものがあります。
はい、イルミナNovaSeq Xシーケンスシステム、近接マップリードテクノロジー、およびグラフベースのアライメントとコーラーを使用するDRAGEN二次解析バイオインフォマティクスパイプラインは、SV検出に優れています。
近接マップリードテクノロジーの詳細はこちら
SV検出機能を備えた当社のNovaSeq XシーケンスシステムとDRAGEN二次解析をご覧ください。
SVはサイズと構成が幅広く、SVタイプによってリード深度の要件が異なるため、構造多型の検出は困難と考えられています。さらに、SVコーラーは精度と感度が異なります。SVとSVコーラー のばらつきが 組み合わさったため、特に標準的なリード深度ベースのアプローチでは、シーケンスと計算手法でSVを検出することは困難です。7
オンフローセルライブラリー調製と新しいインフォマティクス を活用してSV検出を強化する 近接マップリードテクノロジーを発見してください。
SV検出 解析を合理化するDRAGEN 二次 解析パイプラインについて学びます。
ショートリードシーケンスは、高精度な全ゲノム シーケンスを行うための柔軟で信頼性の高い手法を提供しますが、SVなどの特定の領域やバリアントタイプには苦戦 しています。ロングリードシーケンス法は、より大規模で複雑なゲノム領域にわたってリード連続性を提供し、SVの解決に役立ちますが、精度に関する課題が十分に確立されており、結果にばらつきをもたらすワークフローが煩雑になる傾向があります。8–11
近接マップリードテクノロジー により、 研究者はショートリードシーケンスの容易さと精度を利用して、SV検出を改善し、他のマップ困難なゲノム領域を解決することができます。
構造多型検出ソリューションの詳細については、専門家にご相談ください。