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首页 科技服务 医学检测 科学与技术 市场与支持 加入我们 关于我们提供领先的基因组学解决方案Providing Advanced Genomic Solutions参考文献图1 结构变异研究趋势（图片来源于 DGV 数据库）图2 有害性 CNV/SV 筛选流程图图4 De novo SV 判断依据流程图（适用 WGS）图3 De novo CNV 判断依据流程图（适用 WGS/WES）方兴未艾的 CNV/SV 研究，意义非比寻常[1] Kloosterman W P, Francioli L C, Hormozdiari F, et al. Characteristics of de novo structural changes in the human genome.[J]. Genome Research, 2015, 25(6). 前往阅读 >>[2] Conrad DF, Pinto D, Redon R, et al. Origins and functional impact of copy number variation in the human genome.[J]. Nature, 2010, 466(7304):: 368–372. 前往阅读 >>[3] Sudmant P H, Rausch T, Gardner E J, et al. An integrated map of structural variation in 2,504 human genomes.[J]. Nature, 2015,526(7571):75-81. 前往阅读 >>[4] Stankiewicz P, Lupski J R. Structural variation in the human genome and its role in disease.[J]. New England Journal of Medi cine, 2007, 356(11):85-97. 前往阅读 >>[5] Birney E, Soranzo N. Human genomics: The end of the start for population sequencing.[J]. Nature, 2015, 526(7571):52-3. 前往阅读 >>[6] Handsaker R E, Van D V, Berman J R, et al. Large multiallelic copy number variations in humans.[J]. Nature Genetics, 2015, 47(3):296-303. 前往阅读 >>[7] Sudmant P H, Mallick S, Nelson B J, et al. Global diversity, population stratification, and selection of human copy-number variation.[J]. Science, 2015, 349(6253). 前往阅读 >>人类单体型（Haplotype）及单核苷酸多态性位点（Single Nucleotide Polymorphism, SNP），能够揭示对药物和环境因子的个体反应差异，是将健康和疾病研究深入到分子水平的重要遗传信息。
人类遗传基因组变异的研究进展一、人类遗传基因组变异简介人类基因组包括了20,000-25,000个基因，它们编码了制造蛋白质的指南。
一个基因的变异可能会造成蛋白质的不同形态或缺失，这可能会影响个体的生长发育和健康特征。
人类的遗传基因组变异通常包括DNA单核苷酸变异、DNA复制数变异、染色体结构变异和基因重组等多种类型。
二、DNA单核苷酸变异DNA单核苷酸变异（Single Nucleotide Polymorphisms，SNPs）是人群中常见的变异类型。
SNPs通常被广泛用于大规模遗传关联研究，这种研究方式可以探讨SNPs和个体特征或疾病之间的关系。
SNPs的研究也是研究人类基因组多样性的一个重要方面。
三、DNA复制数变异DNA复制数变异（Copy Number Variations，CNVs）是人类基因组的一个重要方面。
CNVs是指在同一基因区域内，基因拷贝数量的不同。
CNVs在很大程度上可以影响基因的表达。
CNVs可以通过分析微阵列或基因测序数据来鉴定。
CNVs在人类中的研究起源于桥本甲状腺炎的研究，后来发现CNVs可能与许多其他疾病如自闭症和肥胖症有关。
四、染色体结构变异染色体结构变异（Structural Variants，SVs）包括插入、缺少、倒位、转座和交叉互换等不同类型。
SVs通常可以通过对DNA序列进行比对或在基因测序数据中进行计算来鉴定。
SVs对个体的影响可能是抑制基因的表达，也可能会改变基因的功能，促进疾病的发生。
五、基因重组基因重组（Genetic Recombination）是指自然条件下DNA单链断裂、交叉并连和回复，从而改变了个体基因组中的顺序。
基因重组通常是在减数分裂期发生的，每个单倍体基因组都由其父母各一份染色体贡献而来。
基因重组是产生基因多样性的一个重要手段。
六、结论人类基因组中的各种变异类型是一个广泛而复杂的研究领域。
遗传基因组变异研究对于探讨人类进化、基因多样性和疾病发生等方面具有重要意义。
DNA拷贝数变异CNV检测——基础概念篇⼀、CNV 简介拷贝数异常(copy number variations, CNVs)是属于基因组结构变异（structural variation），根据⼤⼩可分为两个层次：显微⽔平（microscopic）和亚显微⽔平(submicroscopic)。
显微⽔平的基因组结构变异主要是指显微镜下可见的染⾊体畸变, 包括整倍体或⾮整倍体、缺失、插⼊、倒位、易位、脆性位点等结构变异。
亚微⽔平的基因组结构变异是指 DNA ⽚段长度在 1Kb-3Mb 的基因组结构变异, 包括缺失、插⼊、重复、重排、倒位、DNA 拷贝数⽬变化等，这些统称为 CNV （也称为拷贝数多态性(copy number polymorphisms, CNPs）。
CNVs最初是在病⼈的基因组中发现, 但后来的研究表明在正常⼈体中也普遍存, 说明CNV 是⼀组具有良性、致病性或未知临床意义的基因组结构改变。
有统计显⽰, ⽬前共发现CNVs约57 829个(这个数据不准确，肯定在更新，图1, 已发现的CNVs与染⾊体位置关系,http://projects.tcag.ca/variation/), 其中染⾊体倒位847; 100 bp~1 Kb的插⼊缺失为30 748个; 倒置断裂位点约14 478个。
此外, 据Hurles[1] 研究估计, CNVs⾄少占到基因组的12%, 已成为基因组多态性的⼜⼀重要来源。
有关CNVs的研究将随机个体之间的基因组差异估计值提⾼到⼤于1%, ⼤⼤改变了⼈们先前的认识, 有学者甚⾄认为这⼀发现将改变⼈类对遗传学领域的认知[3,9]。
与⼀直以来研究较多的单核苷酸多态性(SNPs)相⽐, CNVs发⽣的频率虽然较低, 但累及的序列长度却明显超过了前者, 因此对⼈类健康和疾病的影响更为显著。
染⾊体⾮等位同源重排、⾮同源突变和⾮βDNA 结构是造成基因组拷贝数变异的重要原因。
基因拷贝数变异与人类疾病的关联性研究人类基因组中基因的数量是固定的，但是每个基因的拷贝数却可以出现变异，这种变异被称为基因拷贝数变异(CNVs)。
近年来，研究人员发现基因拷贝数变异与人类疾病之间存在着密切的关联性。
本文将探讨基因拷贝数变异的概念、检测技术、与人类疾病的关系以及未来研究的展望。
一、基因拷贝数变异的概念基因拷贝数变异，顾名思义就是在人类基因组中某个基因的拷贝数发生变异。
基因拷贝数变异是指染色体内某段基因序列的拷贝数发生变化，常常表现为增加或减少某个拷贝，或者完全缺失某个拷贝。
大多数人类基因组中有数万个基因，而每个基因通常只出现在基因组中一次。
但是，一些基因由于某种原因，例如基因兼并、基因重复等等，会出现多个拷贝，因此可能发生拷贝数变异。
二、基因拷贝数变异的检测技术基因拷贝数变异的检测技术通常分为两类：微阵列和下一代测序。
微阵列是一种高通量的分子生物学技术，可以同时检测数千种基因的拷贝数变异。
下一代测序是一种先进的测序技术，可以对整个基因组进行检测。
两种技术都可以用来检测基因拷贝数变异，但是它们各有优缺点。
微阵列检测技术成本低、速度快、数据量较小，但是它只能检测已知的基因，无法检测新的基因。
下一代测序技术成本较高、速度较慢、数据量巨大，但是它能够检测所有基因，包括新基因。
三、基因拷贝数变异与人类疾病基因拷贝数变异研究目前已经涉及到多种疾病，尤其是肿瘤和神经系统疾病。
下面我们将各种疾病进行分类讨论。
1. 肿瘤基因拷贝数变异在肿瘤研究中被广泛应用。
肿瘤细胞的基因拷贝数变异与它们的来源、发展和治疗反应密切相关。
例如，HER2基因的拷贝数变异是一种常见的变异类型，特别是在乳腺癌中。
HER2基因在正常情况下只出现一次，但在某些乳腺癌细胞中却出现多次。
这种拷贝数变异显示出乳腺癌细胞的易感性、预后或治疗的反应性。
2. 神经系统疾病基因拷贝数变异在神经系统疾病研究中也被广泛应用。
许多神经系统疾病都与基因拷贝数变异相关，例如智力障碍、强迫症、自闭症和抽动症。
拷贝数变异及其研究进展摘要：拷贝数变异(Copy number variations, CNVs)主要指1kb-1Mb的DNA片段的缺失、插入、重复等。
文章主要介绍了CNVs的基本知识及其机理，着重介绍了其各种检测技术，并进一步阐明CNVs对人类疾病及哺乳动物疾病的影响。
此外，对其研究发展进行可行性展望。
关键词：拷贝数变异机理检测技术疾病2004年，两个独立实验小组几乎同时报道，在人类基因组中广泛存在DNA片段大小从1 kb到几个Mb范围内的拷贝数变异(CNVs)现象。
在2006 年的《Nature》杂志上,来自英国Wellcome Sanger研究所以及美国Affymetrk公司等多国研究人员组成的研究小组公布了第1张人类基因组的第1代CNV图谱，后续又有3篇文章陆续发表在《Nature Genetics》和《Genome Research》杂志上，聚焦这一重大发现。
受到检测手段的限制，这类遗传变异直到最近2年才为研究者所重视，并迅速成为当前人类遗传学研究的热点。
CNVs 最初在患者的基因组中发现，但后来发现CNVs也大量存在于正常个体的基因组内，主要引起基因(或部分基因)的缺失或增多。
拷贝数的变异过程既与疾病相关，也与基因组自身的进化有关。
针对CNVs的发现，美国遗传学家JamesR.Lupski提出“我们不能再将人与人之间的差异想当然地认为仅是单碱基突变的结果，因为还存在更复杂的来自于CNVs的结构性差异”。
Lupski认为，CNVs的发现将改变人类对遗传学领域的认知，并将影响19世纪被誉为“遗传学之父”的孟德尔及 1953年发现“DNA双螺旋”的弗兰西斯•克里克与吉姆•沃特森所确立的人类遗传学基准1 CNV概述1.1 CNV的概念基因组变异包括多种形式，包括SNPs，数目可变串联重复位点VNTRs (微卫星等），转座元件 (Alu序列等），结构变异（重复、缺失、插入等）。
CNVs指大小从1kb到1Mb 范围内亚微观片段拷贝数突变，这些拷贝片段的缺失、复制、倒置等的变异都统称为CNVs,但不包括由转座子的插人和缺失引起的基因变异（如0-6kb Kpn I重复）[1]。
基因组拷贝数变异在疾病发生中的作用人类基因组中的基因可以通过不同的方式发生变异，其中一种常见的变异方式是基因组拷贝数变异（Copy Number Variations，CNVs）。
这种变异是指某一段基因序列在个体之间发生拷贝数的差异，既可能是缺失，也可能是多余。
近年来，研究表明CNVs的发生与多种疾病有关，极大地扩展了我们对人类疾病发生机制的认识。
CNVs在人类基因组的发现在早期的基因组研究中，科学家主要关注的是不同个体之间基因序列的不同点——基因突变。
然而，随着研究的深入，越来越多的证据表明，在人类基因组中，基因重复的现象比我们想象中要常见得多。
在2004年，美国科学家首次报告了CNVs的存在，认为这是一种常见的基因变异形式，可能在人类进化中起到了重要的作用。
之后，随着高通量测序技术的发展，CNVs的识别和鉴定也越来越成熟，我们知道了CNVs能够准确地反映基因组中的突变现象。
CNVs与疾病的关联CNVs的发生并不总是会引起显然的生理表现，但是某些情况下，它会直接或间接地导致疾病的发生。
例如，CNVs的发生可能会导致一些蛋白质的表达量增加或减少，这些蛋白质的异常表达与肿瘤、心血管疾病等疾病的发生密切相关。
在肿瘤研究方面，科学家发现一些肿瘤细胞中有一些CNVs。
例如，乳腺癌患者中，一些CNVs与肿瘤的发生有关。
此外，CNVs也可能与肿瘤药物抗性的产生有关。
对于这些现象，科学家还需要进一步的研究来揭示它们的本质。
我们的免疫系统是保护我们免受病原体感染的关键因素，在一些自身免疫性疾病中，CNVs与这种免疫系统的发生有关。
例如，在自身免疫性疾病系统性红斑狼疮患者中，出现了某些CNVs，这些CNVs会影响患者的免疫系统，从而导致疾病的发生。
除此之外，CNVs还可能与神经系统疾病的发生有关。
例如，科学家发现一种可能与自闭症相关的基因位点上CNVs的发生率更高，这表明CNVs可能参与了自闭症的发生。
需要进一步的研究虽然CNVs和疾病的关系已经得到了广泛的研究，但是我们仍然需要进一步的研究来深入了解CNVs如何参与疾病的发生与发展。
copynumbervariations confidence基因
基因拷贝数变异（Copy Number Variations，CNVs）是指在基因组中特定DNA片段的拷贝数发生变异，包括插入、删除或复制等，这些变异可能会导致基因表达水平的变化，从而影响个体的生理和病理过程。
CNVs与多种疾病的发生和发展密切相关，因此在医学研究和临床诊断中具有重要意义。
在进行CNVs分析时，一个关键的问题是确定这些变异的可信度或置信度。
置信度评估是基于一系列统计学和生物信息学方法，以确保所检测到的CNVs是真实存在的，而不是由于实验误差或数据分析方法所引起的假阳性结果。
影响CNVs置信度的因素有很多，包括实验设计、样本质量、数据分析方法等。
例如，样本中DNA的完整性和纯度对CNVs检测的准确性至关重要。
如果样本中存在杂质或DNA降解，可能会导致CNVs信号的失真。
此外，数据分析方法的选择和参数设置也会对CNVs的置信度产生影响。
因此，在进行CNVs分析时，需要选择合适的实验方法和数据分析工具，并进行严格的质量控制和验证。
在临床应用中，CNVs的置信度评估对于疾病的诊断和治疗具有重要意义。
例如，在某些癌症中，特定基因的CNVs可能与疾病的进展和预后相关。
通过准确检测这些CNVs并评估其置信度，可以为医生提供更有价值的诊断信息和治疗建议。
总之，基因拷贝数变异的置信度评估是一个复杂而关键的问题。
通过优化实验设计、提高样本质量、选择合适的数据分析方法和进行严格的质量控制，可以提高CNVs检测
的准确性和置信度，为医学研究和临床应用提供更有价值的信息。
转录组变异与复杂疾病遗传易感性的关系一、转录组变异概述转录组变异是指在基因组转录层面上发生的变异现象，这些变异可能包括基因表达水平的改变、转录本的多样性以及转录后修饰等。
转录组变异在生物体的发育、生理功能以及对环境的适应中起着至关重要的作用。
随着高通量测序技术的发展，研究者能够更深入地探索转录组变异，并揭示它们在复杂疾病发生发展中的作用。
1.1 转录组变异的类型转录组变异的类型多样，主要包括以下几种：- 表达量变异：基因表达水平的变异，可能由转录因子的结合、染色质结构的改变等因素引起。
- 转录本多样性：同一基因可能产生多种不同的mRNA 剪接形式，即转录本异构体。
- 转录后修饰：mRNA分子在转录后可能发生修饰，如m6A修饰，这些修饰可以影响mRNA的稳定性和翻译效率。
1.2 转录组变异的检测技术随着科学技术的进步，多种检测转录组变异的技术应运而生：- 微阵列技术：通过杂交原理，可以同时检测成千上万个基因的表达水平。
- RNA测序技术：高通量的测序技术，能够全面分析转录组的表达情况，包括新的转录本的发现和定量分析。
- 单细胞转录组测序：可以在单个细胞水平上分析基因表达，揭示细胞异质性。
二、复杂疾病与遗传易感性复杂疾病是指由遗传因素和环境因素共同作用导致的疾病，如心血管疾病、糖尿病、癌症等。
这些疾病的发生往往涉及多个基因的变异和环境因素的交互作用，使得其遗传易感性的研究变得复杂。
2.1 复杂疾病的遗传易感性遗传易感性是指个体由于遗传因素的差异，对某种疾病有较高的发病风险。
在复杂疾病中，遗传易感性的研究主要关注以下几个方面：- 单核苷酸多态性(SNPs)：单个核苷酸位点的变异，可能影响基因的表达或功能。
- 拷贝数变异(CNVs)：基因组中某些区域的DNA序列拷贝数的变异，可能影响基因的剂量效应。
- 基因-环境交互作用：遗传因素与环境因素如何共同作用，影响疾病的发生。
2.2 遗传易感性的检测与分析方法研究复杂疾病遗传易感性的方法包括：- 基因组关联研究(GWAS)：通过比较病例组和对照组的SNPs，寻找与疾病相关的遗传标记。
