De onderzoekers bekeken de resultaten van drie exoomuitleessystemen: Illumina, Agilent en NimbleGen (afb: univ. van Pennsylvania)

Met exoomuitlezing, een techniek waarbij alleen gengedeelte van DNA wordt bekeken, zouden nogal eens ziekteverwekkende genmutaties over het hoofd worden gezien, stellen onderzoekers van de universiteit van Pennsylvania (VS). Ze hebben nu een methode ontwikkeld, die die missers moet voorkomen.
Een exon is een deel van een gen dat codeert voor een eiwit. Alle exonen bij elkaar worden dan het exoom genoemd. De (volledige) exoomuitlezing is een relatief snelle en ook goedkope manier om alle genen na te kijken op ziekteverwekkende mutaties. De rond 20 000 genen van de mens bezetten maar zo’n 3% van het hele DNA-molecuul.
De methode wordt gebruikt om die afwijkingen te verbinden met ziektes, maar ook door klinische labs om diagnoses te kunnen stellen (pdf-bestand). Die techniek zou echter nogal eens genen over het hoofd zien die minder vaak gelezen worden in deze kostenbesparende sequentieuitleestechniek.
“Alhoewel het bekend dat de ‘dekking’, het gemiddeld aantal keren dan een stuk DNA wordt uitgelezen, niet gelijk verdeeld is bij volledige-exoomuitlezing, hebben wij met onze nieuwe methode dat voor het eerst gekwantificeerd”, zegt Santhosh Girirajan van de universiteit van Pennsylvania. “Goede dekking – gewoonlijk meer dan 70 keer uitlezen van elk stuk DNA – verhoogt de betrouwbaarheid dat je de juiste exonsequentie hebt (volgorde van DNA-letters; as). Zonder dat is het bijna onmogelijk om betrouwbare uitspraken te doen over de relatie tussen mutaties in een gen en een ziekte. In ons onderzoek vonden we 832 genen die een systematisch lagere ‘dekking’ hadden in drie verschillende uitleessystemen. Dat betekent dat deze genen ontbreken in studies naar ziektes.”

Lage ‘dekking’

De onderzoekers ontwikkelde twee methodes om die gebieden met een lage ‘dekking’ te achterhalen. Beide methoden hebben ze gecombineerd in een programma dat vrij is te gebruiken door onderzoekers. “Zelfs als de gemiddelde dekking in een exoomuitlezing hoog is zijn er nog steeds delen die te weinig uitgelezen worden”, zegt medeonderzoeker Qingyu Wang.

Die lage dekking kan een gevolg zijn van de beperkte nauwkeurigheid van de gebruikte exoomsequentieuitleestechnieken als gevolg van bepaalde eigenschappen van het genoom. Zeer repetitieve stukken DNA, veel van hetzelfde achter elkaar, zouden aanleiding kunnen zijn dat de uitlezer het DNA slecht leest. Het bleek inderdaad dat 60% van de minder goed uitgelezen genen in de buurt liggen van die ‘herhaalgebieden’ in het DNA. Zo werd het gen MAST4 met veel repetitieve delen drie minder vaak uitgelezen dan genen zonder ‘herhaalgebieden’.
Girirajan: “Een oplossing is om alle baseparen uit te lezen in plaats van alleen die in de genen. Als je het hele genoom uitleest dan heb je aanzienlijk minder genen met lage ‘dekking’ dan in een volledige exoomuitlezing en de dekking is beter verdeeld over alle delen van het genoom. De kosten zijn wel een punt: exoomuitlezing is veel goedkoper dan het uitlezen van een heel genoom. Zolang dat zo is moeten de onderzoekers zich bewust zijn van de beperkingen van exoomuitlezing.”

Bron: EurekAlert