طراحی پرایمر|NGS|WES|DNA Sequencing

انجام خدمات بیوانفورماتیک در حوزه های ژنومیکس و ترانسکریپتومیکس

امروزه یکی از علوم بسیار مهم که در طراحی پروژه های آزمایشگاهی و نیز آنالیز نتایج نقش بسیار تعیین کننده ای دارد است. در این آزمایشگاه امکان ارائه خدمات بیوانفورماتیک ذیل امکان پذیر است

طراحی پروب و پرایمر

در این آزمایشگاه طراحی پرایمر برای انواع PCR بر روی ژن های مختلف انجام می شود. از جمله آنها می توان به روش هایی اشاره کرد که برای تعیین جهش ها و واریانتهای ژنتیکی در آزمایشگاه های تحقیقاتی و تشخیصی استفاده می شود. هم چنین طراحی پرایمر و پروب برای بررسی بیان کمی ژنها با استفاده از روش Real-time PCR انجام می شود. طراحی پرایمر برای مطالعات اپی ژنتیک و بررسی متیلاسیون نواحی تنظیمی ژنها با استفاده از روش هایی نظیر MSP و HRM  ارائه می شود. پس از طراحی پرایمر با پایگاههای داده مرتبط BLAST  انجام می شود در مورد پرایمرهایی که برای تعیین توالی استفاده می شوند با برنامه SNPCheck  هم بررسی می شود. پس از  طراحی پرایمر و اخذ تاییدیه های لازم سفارش ساخت پرایمر هم انجام می شود.


آنالیز توالیها  و مطالعات فیلوژنتیک:

آنالیز های مختلف مولکولی از جمله یافتن ORF ها، آنالیز سایت های برش آنزیمی، یافتن توالی های CpG، یافتن مارکرهای تکراری در ژنوم (Repeats ) ، بررسی مارکرهای مختلف مولکولی ، مطالعات  multiple alignment در سطح اسید های نوکلئیک و پروتئین ها، آنالیز فیلوژنتیک، مطالعلت epitope mapping، پیدا کردن اهداف ژنی miRNA ها، و … قابل ارائه می باشد.


آنالیز تعیین توالی (DNA Sequencing) بیماریهای ژنتیک:

روش استاندارد برای بررسی ژنتیکی جهش ها و واریانتها در بیماری های ژنتیک تعیین توالی DNA  با استفاده از روش ختم زنجیره یا  Sanger   می باشد. آنلیز داده های تعیین توالی برای بیماری ها و ژن های مختلف در این آزمایشگاه انجام می شود. هم چنین بررسی واریانتها در پایگاههای داده  جمعیتی مختلف و نیز پیش بینی  عملکرد این تغییرات بر ساختار RNA  و پروتئین نیز ارائه می شود.


آنالیز بالینی تعیین توالی اگزوم(WES):

یکی از خدمات بیوانفورماتیک که در این آزمایشگاه به صورت پیشرفته انجام می شود آنالیز بالینی NGS  شامل (Whole Exome Sequencing (WES و تعیین توالی هدفمند تعداد مشخصی از ژنها Targeted Panel Sequencing  و ارائه مشاوره در این زمینه می باشد.پس از انجام پروژه انسان که به مدت ۱۳ سال از سال ۱۹۹۰ میلادی تا ۲۰۰۳ انجام شد محققین به دنبال راهی بودند که بتوانند ژنوم ( تمام محتویات ژنتیکی سلولها) انسان را با سرعت و دقت بالا و نیز با هزینه پایین تعیین توالی کنند. به همین دلیل روشها و دستگاههای جدیدی وارد بازار شد که می تواند همزمان کل ژنوم یک موجود زنده را تعیین توالی کند. این روشها را به طور کلی روشهای نسل  جدید تعیین توالی (NGS:next generation sequencing) نام گذاری کردند.از آنجایی که  آنالیز داده های تعیین توالی کل  ژنوم انسان بسیار زمان بر و پیچیده می باشد برای مقاصد بالینی و پاسخ به بیماران و خانواده ها روش تعیین توالی اگزوم( WES: whole exome sequencing) ابداع شد. در این روش فقط نواحی کد کننده ژنها تعیین توالی می شود که حدود یک و نیم درصد کل ژنوم را شامل می شود اما در حدود ۸۵ درصد جهش های عامل بیماری در این مناطق قرار دارند. پس از انجام اگزوم برای بیماران و خانواده های آنها می بایستی آنالیز و تفسیر دقیقی بر روی یافته های بدست آمده انجام شود. زیرا تغییرات و واریانت های زیادی در مطالعات اگزوم بدست می آیند که می بایستی جهش و یا جهش های پاتوژنیک مرتبط با  بیماری را بدست آورد. بدلیل حجم وسیع اطلاعات بدست آمده از مطالعات اگزوم و نیز پیچیدگیهای تفسیر داده های آن حتما می بایستی قبل از انجام آزمایش اگزوم برای بیماران و خانواده های آنها  مشاوره ژنتیک دقیق انجام شده و اطلاعات بالینی و آزمایشگاهی لازم جمع آوری شود. شجره مناسبی از خانواده رسم شود و فرم رضایت نامه از بیمار و خانواده اخذ شود. در تفسیر داده های اگزوم به این اطلاعات نیاز می باشد و بر روند تفسیر داده ها تاثیر گذار است. در این آزمایشگاه با استفاده از نرم افزارهای بیوانفورماتیک آنالیز داده های اگزوم انجام می شود.

این آنالیزها شاملvariant annotation -variant calling

فیلتر کردن واریانتها، classification واریانتها بر اساس استانداردهای ACMG

و  پیشگویی عملکرد واریانتها می باشد.

 


هم چنین  در این مرکز امکان آموزش تخصصی آنالیز داده های اگزوم در این آزمایشگاه برای دانشجویان،محققین و کارشناسان آزمایشگاههای ژنتیک وجود دارد.