Einführung in DNA-Testmethoden

Herausgegeben von Christina Swords, Ph.D.

Gentests waren noch nie einfacher. DNA-Testdienste zu Hause erfreuen sich immer größerer Beliebtheit, um mehr über Ihre Vorfahren und vererbten Merkmale zu erfahren. Es kann jedoch überwältigend sein, alle Unternehmen und DNA-Testtypen zu durchsuchen, um den besten DNA-Test zu finden. Hier geben wir Ihnen einen kurzen Überblick über die verschiedenen Arten von DNA-Tests.

DNA-Testtechnologien

DNA-Microarrays und Next Generation Sequencing (NGS) sind zwei verschiedene Technologien, die üblicherweise für Gentests verwendet werden. Beide können verwendet werden, um genetische Informationen aus chromosomaler und mitochondrialer DNA auszulesen. DNA-Microarrays und NGS-Technologien funktionieren jedoch sehr unterschiedlich.

DNA Microarray-basierte Genotypisierung

DNA-Microarrays lesen DNA an einem definierten Satz von Positionen aus, von denen bekannt ist, dass sie zwischen Menschen variieren. Diese Positionen werden als Single Nucleotide Polymorphisms (SNPs) bezeichnet. Die meisten Gentestservices wie 23andMe und AncestryDNA verwenden die DNA-Microarray-Technologie, um Ihr Genom an ~ 500.000 Positionen zu profilieren (Genotyp). Dies sind weniger als 0,1% des gesamten menschlichen Genoms. Die Microarray-basierte Genotypisierung ist zwar sehr erschwinglich, es fehlen jedoch viele wichtige Informationen.

Sequenzierung der nächsten Generation

Next Generation Sequencing (NGS) ist eine Technologie, mit der große Mengen genetischer Informationen sehr effizient gelesen werden können. NGS liest viele kleine DNA-Abschnitte und setzt sie dann zusammen, um eine kontinuierliche Sequenz zu bestimmen (Abbildung 1). Im Gegensatz zu DNA-Microarrays kann NGS verwendet werden, um ganze Genome anstelle nur einer kleinen Anzahl von Positionen auszulesen. Während NGS viel mehr Daten produziert als Microarray-basierte Genotypisierung, ist es tendenziell teurer. Es gibt mehrere NGS-basierte DNA-Tests mit unterschiedlichen Preisen.

Sequenzierung der nächsten Generation

Abbildung 1. Next Generation Sequencing (NGS). Bild mit freundlicher Genehmigung des National Human Genome Research Institute.

NGS-basierte DNA-Tests

Whole Exome Sequencing (WES)

Whole Exome Sequencing (WES) liest ~ 1,5% des menschlichen Genoms aus, das für Proteine kodiert – molekulare Maschinen, die die meisten zellulären Funktionen ausführen. Da WES nur einen kleinen Teil eines menschlichen Genoms abdeckt, ist es billiger als WGS. WES vermisst jedoch genetische Varianten, die außerhalb der Protein-kodierenden Regionen liegen und häufig wichtige regulatorische Funktionen haben. Darüber hinaus ist die vollständige Exomsequenzierung im Vergleich zur Microarray-basierten Genotypisierung immer noch recht teuer. Daher lautet unsere Antwort auf die Frage, ob die Sequenzierung des gesamten Genoms im Vergleich zur Sequenzierung des gesamten Exoms gewählt werden soll, die Sequenzierung des gesamten Genoms.

Sequenzierung des gesamten Genoms (WGS)

Mit der NGS-Technologie kann ein gesamtes menschliches Genom ausgelesen werden. Dies wird als Whole Genome Sequencing (WGS) bezeichnet. Es ermöglicht eine unvoreingenommene, umfassende Entdeckung genetischer Varianten und liefert tiefere Einblicke in das persönliche Erbgut. Zusätzlich zum Lesen des gesamten Genoms wird jede Position häufig mehrmals gelesen, um die Ergebnisgenauigkeit zu erhöhen. Zum Beispiel wird WGS typischerweise bei 30-facher Abdeckung (Tiefe) durchgeführt, was bedeutet, dass im Durchschnitt jede Position im Genom 30 Mal gelesen wird. Dies macht WGS viel teurer als Microarray-basierte Genotypisierung.

Nebula Genomics

Unsere Mission bei Nebula Genomics ist es, die persönliche Genomsequenzierung für jedermann erschwinglich zu machen. Im Februar 2020 haben wir mit den Kosten von einen wichtigen Meilenstein erreicht 30x Gesamtgenomsequenzierung unter 300 USD . Dies bringt die Kosten für die Sequenzierung des persönlichen Genoms nahe an die Kosten für viel weniger umfassende Gentests.

Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie DNA-Testtechnologien angewendet werden? Schauen Sie sich unsere an Einführung in Vaterschaftstests !