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第二 基因组检测常用技术（第1页）

第二节　基因组检测常用技术

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细胞遗传学的研究初期是通过核型分析检测到染色体水平的总拷贝数改变，随着高分辨率检测技术的发展，其基因组水平的拷贝数变化也越来越多地被检测。

例如FISH技术帮助我们提高了对较小的拷贝数变异检测的分辨率，使我们可以观察到核型分析下无法检测到的亚显微拷贝数变化。

当前，最广泛使用的诊断技术包括基于扩增的PCR，基于杂交的FISH、Parray和基于高通量测序的V-seq等，这些技术在灵敏度、通量和分辨率上各有所不同，进行遗传咨询前需对各类遗传检测技术原理有充分了解。

一、染色体基因芯片技术

2004年，医学遗传学实验室开始使用染色体微阵列分析（icroarrayAnalysis，CMA）作为人类全基因组分析的一种方法，并且对怀疑基因组异常的个体进行了检测。

这种技术是细胞遗传学领域中第一个可以一次性检测全基因组拷贝数变异（berVariations，V）的技术。

当时使用的是分辨率为1Mb的基于细菌人工染色体（BacterialArtifie，BAC）探针的比较基因组杂交微阵列芯片（array-basedparativeGenomicHybridizatiH）。

染色体微阵列技术代表所有以微阵列为技术基础的基因组拷贝数分析技术，包括基于比较基因组杂交的微阵列芯片（arrayCGH）和基于单核苷酸多态性的微阵列芯片（SiidePolymorphismarray，SNParray）。

其中arrayCGH是最先发展并被广泛应用的微阵列技术，它是在CGH技术基础上发展起来的，其次是SNParray技术，它在对人类基因组变异检测的基础上增加了单核苷酸多态性的信息数据。

2006年，CMA技术开始被用于对产前诊断实验室中未培养的羊水细胞进行试验性的检测。

随着研究病例的积累，CMA的应用逐步从“产后”

走向“产前”

，染色体分析也从显微水平迈向亚显微水平。

CMA技术的主要优势是可以在全基因组范围内检测基因组片段的缺失与扩增，即拷贝数变异。

这种技术集中了分子遗传学和细胞遗传学诊断方法的许多优点，现在已被广泛应用于人类遗传学研究和遗传病的诊断。

但CMA技术与染色体显带技术相比，仍然具有它的局限性，即不能检测染色体平衡重组导致的结构异常，如平衡的相互易位、罗伯逊易位、倒位等，但这并不影响CMA成为一种伟大的技术，它给细胞遗传学领域带来了革命性的突破，它的出现使染色体分析迅速进入了高通量、高分辨率、高敏感性、自动化的时代，大量的染色体微重复微缺失综合征从基因组水平上得到确认，如Williams-Beuren综合征、Wolf-Hirs综合征等，遗传病的研究和诊断从此进入了精准医学的范畴。

二、拷贝数变异测序（V-seq）技术

近年来，二代测序（高通量测序）技术开始应用于细胞遗传学领域。

它主要通过大规模并行测序获取全基因组DNA序列信息，然后使用生物信息学分析获得全基因组拷贝数信息。

该方法从概念上源自arrayCGH技术，通过特定统计模型对观察到的拷贝数比率进行置信度评估。

V-seq使用对照的参考基因组作为模板，并使用低覆盖度的高通量测序数据，将这些高通量测序的数据通过参考基因组上的序列比对进行映射。