Exoma Completo vs. Sequenciação do Genoma Completo

A Sequenciação de Nova Geração (NGS), também conhecida como sequenciação de alto rendimento, é caracterizada por uma alta produção e alta resolução, sendo capaz de ler centenas de milhares a milhões de moléculas de DNA de uma só vez em paralelo. Assim, tornou-se um dos testes genéticos mais utilizados, com baixo custo, alta precisão, elevado rendimento e deteção rápida.

A utilização de variantes genéticas identificadas através de ambos sequenciação do exoma completo A sequenciação de exomas (WES) e a sequenciação do genoma completo (WGS) têm registado um aumento significativo tanto na investigação científica como no diagnóstico clínico.

O que é um exon?

Os exões representam segmentos cruciais dentro dos genes eucarióticos, com a principal função de codificar proteínas. Durante a transcrição, os exões passam por splicing de RNA, culminando na formação de moléculas de mRNA maduras. Estas moléculas de mRNA servem como moldes para a síntese de proteínas, facilitando assim o processo fundamental da expressão génica. Um exoma abrange a totalidade das regiões exónicas dentro de um genoma, incorporando o plano genético para elementos codificadores de proteínas.

O que é sequenciação do exoma?

Sequenciação do exoma completo A Sequenciação de Exomas (WES) envolve o enriquecimento de DNA especificamente nas regiões exónicas de todo o genoma, utilizando técnicas de captura de sequência ou de direcionamento, seguidas de sequenciação em alta capacidade. Em comparação com a sequenciação do genoma completo, a WES apresenta uma precisão de direcionamento superior, resultando em tempos e custos de sequenciação reduzidos, ao mesmo tempo que alcança uma profundidade de sequenciação mais profunda nas regiões codificadoras de proteínas do genoma. Isso resulta em resultados de genotipagem mais precisos e melhora a deteção de mutações raras associadas a doenças, tornando-a particularmente adequada para estudos com grandes tamanhos de amostra em doenças genéticas complexas e coortes de câncer.

Atualmente, sequenciação do exoma A tecnologia é amplamente utilizada na identificação de genes causadores e de suscetibilidade associados a diversas doenças complexas, desempenhando um papel crucial no desenvolvimento de estratégias eficazes de prevenção e tratamento. Além disso, o sequenciamento do exoma encontra aplicação na investigação do câncer, em estudos envolvendo populações normais e em investigações sobre doenças hereditárias.

Metodologia de Sequenciação de Nova Geração. (Nayarisseri et al., 2013)

Leitura Recomendada: Um Guia para o Sequenciamento do Exoma Total em Câncer.

Vantagens do Sequenciamento do Exoma

• A utilização de múltiplas bases de dados de anotação melhora a identificação de mutações deletérias, complementada por vários métodos de triagem para minimizar o risco de negligenciar tais mutações.
• Protocolos personalizados oferecem flexibilidade e precisão alinhadas com objetivos de pesquisa específicos.
• A adesão rigorosa a padrões rigorosos de controlo de qualidade de dados garante a fiabilidade e a integridade dos dados obtidos.

Sequenciação do exoma completo - CD Genomics

A CD Genomics oferece serviços completos sequenciação do exoma completo pacote de serviços incluindo padronização de amostras, captura de exoma, construção de bibliotecas, sequenciação profunda, controlo de qualidade de dados brutos e análise bioinformática.

O que é o sequenciamento de genoma?

O re-sequenciamento do genoma humano completo envolve a sequenciação do genoma inteiro de um indivíduo ou de uma população em relação à sequência de referência do genoma humano. Esta abordagem visa identificar variações genéticas em todo o genoma, permitindo análises da diversidade genotípica, evolução genética, identificação de genes causadores de doenças e de suscetibilidade, rastreio de doenças de gene único, bem como rastreio de cancro, entre outras aplicações.

Os avanços e a adoção generalizada da tecnologia de sequenciação de próxima geração elevaram reessequenciamento de genoma completo a um método fundamental em genética humana, medicina translacional e estudos de evolução populacional. Este método permite uma exploração abrangente das disparidades de sequência em todo o genoma e variações estruturais, abrangendo mutações de uma única base, variações de inserção-deleção, variações no número de cópias e variações estruturais (SNVs, SNPs, InDels, CNVs e SVs). Ao escanear todo o genoma, facilita a identificação de locais de mutação associados a disparidades fenotípicas, doenças, processos evolutivos e mais.

Vantagens do Sequenciamento do Genoma

Sequenciação do Genoma Completo (WGS) oferece uma multitude de vantagens como um método abrangente para analisar todo o genoma. A sua principal força reside na capacidade de fornecer um exame detalhado da variação genética em todas as regiões do genoma. Ao contrário das abordagens de sequenciação direcionada, o WGS abrange tanto regiões codificantes como não codificantes, tornando-o particularmente valioso para estudos que se concentram em variantes não codificantes. Pesquisas recentes sublinharam a importância das variantes de DNA não codificantes na manifestação de doenças complexas, enfatizando a relevância do WGS na descoberta dessas associações.

Sequenciação do genoma completo para a segurança alimentar (Zhang et al., 2022)

Além disso, o WGS é a tecnologia preferida para investigações direcionadas a variantes estruturais, oferecendo informações sobre alterações genómicas em grande escala. Com uma profundidade de sequenciação típica superior a 30X, WGS gera dados ricos e detalhados, proporcionando uma visão abrangente da variação genómica dentro de uma amostra. Esta profundidade de cobertura permite a deteção sensível de variantes genéticas, incluindo mutações raras e de baixa abundância.

Leitura Recomendada: Como Decidir Entre Sequenciamento de Exoma Total (WES) a 100X e Sequenciamento de Genoma Total (WGS) a 30X?

Apesar das suas vantagens, o WGS apresenta desafios, como o volume substancial de dados gerados, o custo elevado associado e a complexidade da interpretação dos dados. No entanto, à medida que as tecnologias de sequenciação continuam a avançar e os custos a diminuir, o WGS é cada vez mais utilizado em diversos campos além da investigação básica. A sua capacidade ímpar de revelar variação genética e as suas implicações para a saúde e a doença fazem com que WGS uma ferramenta indispensável para avançar a medicina genómica e os cuidados de saúde personalizados.

Sequenciação do Exoma Completo vs. Sequenciação do Genoma Completo

Tabela 1 WES vs. WGS

Escolhendo Entre WES e WGS

Se o custo não fosse um fator limitante, sequenciação do genoma completo A sequenciação do genoma completo (WGS) emergiria, sem dúvida, como a abordagem padrão para a deteção de variações genómicas. A WGS oferece a vantagem inigualável de sequenciar o ADN de forma abrangente, proporcionando aos investigadores uma visão completa do panorama genético dentro de uma amostra. Esta capacidade é essencial para explorar o impacto das alterações em regiões não codificantes na função celular e para identificar grandes variações cromossómicas, incluindo variações estruturais e de número de cópias.

Apesar das suas capacidades, o WGS apresenta uma desvantagem significativa: o seu alto custo. Além disso, um desafio reside no vasto número de variantes detectadas, muitas das quais podem não ser relevantes para a doença ou questão de investigação em questão. Assim, é necessário um filtragem meticulosa para separar estas variantes e discernir aquelas que são de interesse. No entanto, à medida que os custos de sequenciação continuam a diminuir ao longo do tempo, a utilidade do WGS vai além da investigação básica, encontrando aplicações em várias áreas.

A decisão entre WES e WGS depende dos objetivos de investigação ou clínicos específicos, das limitações orçamentais e dos recursos computacionais disponíveis. Para uma comparação mais detalhada, consulte a nossa Tabela 1 ou pode referir-se ao nosso artigo. WGS vs. WES vs. Painéis de Sequenciamento Alvo.

• A WGS oferece uma visão abrangente do genoma e é adequada para estudos que exigem uma exploração ampla da variação genética ou a descoberta de variantes novas.
• O WES, com a sua abordagem focada e custo mais baixo, é preferido para análises direcionadas que visam identificar mutações causadoras de doenças, especialmente em regiões codificantes conhecidas.

A escolha entre WGS e WES depende dos objetivos de pesquisa específicos, das limitações orçamentais e da profundidade desejada da análise genómica. O WGS fornece uma visão abrangente do genoma, tornando-se adequado para estudos que requerem uma exploração ampla da variação genética. Por outro lado, o WES oferece uma abordagem direcionada, focando nas regiões codificadoras de proteínas, e é preferido para identificar mutações patogénicas conhecidas. Os investigadores devem considerar cuidadosamente as vantagens e limitações de cada método para selecionar a abordagem mais apropriada para o seu estudo.

Referências:

1. Nayarisseri, Anuraj, et al. "Impacto do sequenciamento de exoma completo de nova geração no diagnóstico molecular." Invenção de Fármacos Hoje 5.4 (2013): 327-334.
2. Zhang, Runrun, et al. "Sequenciação do genoma completo: uma perspetiva sobre a deteção do risco bacteriano para a segurança alimentar." Opinião Atual em Ciência Alimentar 47 (2022): 100888.