Service de séquençage de l'exome complet (WES)

Séquençage d'exome rapide et rentable pour identifier les variants codants—idéal pour les études de cohorte, la recherche sur les maladies rares et la découverte de gènes.

Luttant avec des appels de variants peu clairs, une couverture inégale, ou le choix entre WES et WGS contre panneauxNous vous aidons à verrouiller le bon design et à obtenir des données prêtes pour l'analyse sans répétitions supplémentaires.

  • La capture d'exome optimisée améliore la performance sur cible et l'uniformité de la couverture, vous permettant de passer moins de temps à résoudre des problèmes et plus de temps à interpréter les variants.
  • Des QC standardisés et des métriques de couverture transparentes réduisent l'incertitude, vous aidant à décider plus rapidement et à valider moins de fausses pistes.
  • Les livrables, y compris les fichiers FASTQ/BAM/VCF et les résumés de variantes, s'intègrent directement dans votre pipeline pour une analyse en aval plus fluide.
Directives de Soumission d'Échantillons

Whole exome sequencing (WES) workflow dashboard highlighting exome capture, coverage QC, variant filtering, and FASTQ/BAM/VCF deliverables

Table des matières

    CD Genomics fournit depuis quelques années un service de séquençage de tout l'exome flexible et abordable. Nous utilisons la plateforme de séquençage Illumina HiSeq pour obtenir les informations sur les variations génétiques de manière plus efficace.

    WGS vs WES vs Panneaux Ciblés : Un Guide Rapide de Sélection de Méthode

    Pas sûr si vous avez besoin d'une large portée, de profondeur ou d'une liste de gènes ciblée ? Le mauvais test peut signifier trop de données, pas assez de profondeur ou des types de variantes clés manquants. Utilisez le flux ci-dessous pour faire correspondre la portée à votre question de recherche.

    Flux de Décision Rapide

    Q1. Avez-vous besoin d'une découverte à l'échelle du génome au-delà des régions codantes, ou la variation structurelle est-elle un axe principal ?

    • Oui WGS
    • Non → Allez à Q2

    Q2. Votre objectif est-il une découverte large ou un dépistage de variantes codantes à travers de nombreux gènes ?

    • Oui WES
    • Non → Allez à Q3

    Q3. Avez-vous déjà une liste de gènes définie / une hypothèse précise ?

    • Oui Panneau ciblé
    • Non WES

    Q4. Avez-vous besoin d'une profondeur très élevée sur un ensemble limité de loci ?

    • Oui Panneau ciblé (ou ciblage personnalisé)
    • Non WES

    Stratégie recommandée

    Séquençage de l'exome complet (WES)

    • Meilleur équilibre pour la découverte de variantes de codage avec un volume de données gérable.
    • Idéal lorsque vous avez besoin de découvertes au-delà d'une liste de gènes fixe, sans la complexité du génome entier.

    Séquençage du génome entier (SGE)

    • Meilleur pour une portée maximale et des projets nécessitant des signaux à l'échelle du génome.
    • Attendez-vous à un volume de données plus élevé et à une complexité d'analyse en aval.

    Séquençage de panel génique ciblé

    • Meilleur pour une liste de gènes fixe et des lectures ciblées à haute profondeur.
    • Non destiné à être découvert en dehors de la conception du panneau.

    Tableau de comparaison d'une minute

    Facteur de décision WGS WES Panneau ciblé
    Portée À l'échelle du génome Exome codant pour les protéines Gènes/régions sélectionnés
    Meilleur pour Largeur maximale Découverte du codage Cibles basées sur des hypothèses
    Échelle des données Haut Moyen Bas
    Stratégie de profondeur Large Équilibré Très élevé sur les objectifs
    Effort d'interprétation Plus élevé Modéré Inférieur
    Limites Plus de gestion des données Exome limité à l'extérieur Panneau extérieur limité

    En savoir plus

    Parlez à un scientifique

    L'introduction du séquençage de l'exome complet

    Le génome humain comprend environ 3×10neuf bases, et contient environ 180 000 régions codantes (exome), constituant environ 1,7 % d'un génome humain. On estime que 85 % des mutations causant des maladies se produisent dans l'exome. Pour cette raison, le séquençage de l'exome entier a le potentiel de révéler un plus grand nombre de variants pertinents à un coût bien inférieur à séquençage du génome entierLe séquençage de l'exome entier est considéré comme une méthode efficace et puissante pour identifier les variants génétiques qui affectent les phénotypes héréditaires, y compris les mutations causant des maladies importantes et les variations naturelles qui peuvent être utilisées pour améliorer les cultures et le bétail.

    Le séquençage de l'exome entier utilise la technologie de capture de l'exome pour enrichir les exons, puis séquence ces régions de manière haut débit. Plus précisément, les échantillons d'ADN sont d'abord fragmentés et des sondes oligonucléotidiques biotinylées (appâts) sont utilisées pour s'hybrider sélectivement à l'exome dans le génome. Des billes de streptavidine magnétiques sont ensuite utilisées pour se lier aux sondes biotinylées. La portion non ciblée du génome est lavée, et la PCR est utilisée pour enrichir l'échantillon en ADN provenant de la région cible. Par la suite, l'échantillon est séquencé par la plateforme Illumina HiSeq. Cette stratégie peut entraîner une amélioration jusqu'à 100 fois de la couverture génique pour le génome humain. Les données de séquençage validées sont ensuite utilisées pour l'analyse des variants et l'interprétation des recherches.

    Nos solutions de séquençage de l'exome

    Chez CD Genomics, nous proposons des solutions sur mesure. Séquençage de l'exome services pour Humain/Souris et Animal/Plante génomes, fournissant une détection précise des variants et des solutions rentables.

    Type de service Taille de données recommandée Notes
    Séquençage de l'exome humain/souris
    - Panneau principal ≥8 Go @ 100X Optimisé pour la couverture et l'efficacité
    - Panneau hérité ≥11 Go @ 100X Détection améliorée des SNV/InDel/CNV
    - Panneau Tumoral ≥20 Go @ 200X Prend en charge la détection des TMB, MSI et des fusions.
    Séquençage de l'exome animal/plante Varie selon les espèces Séquençage ciblé pour diverses espèces (par exemple, blé, maïs, bovins)

    Explorez notre Services de séquençage de l'exome humain/souris ou Options de séquençage de l'exome animal/plante pour trouver la solution parfaite pour votre recherche. Cette solution concise vous aide à sélectionner le service de séquençage d'exome approprié à vos besoins de recherche.

    Avantages du séquençage de l'exome entier

    • Coût réduit et grande disponibilité
    • Couverture de séquence augmentée (au-dessus de 120X)
    • Détection de variants de polymorphisme mononucléotidique (SNP) codants aussi sensibles que séquençage du génome entier
    • Un ensemble de données plus petit pour une analyse plus rapide et plus facile par rapport au séquençage du génome entier.
    • Applications médicales et agricoles

    Flux de travail de séquençage de l'exome complet

    CD Genomics utilise le système Illumina HiSeq pour fournir un séquençage de tout l'exome rapide et précis, ainsi qu'une analyse bioinformatique. Notre équipe d'experts hautement expérimentés met en œuvre la gestion de la qualité, suivant chaque procédure pour garantir des résultats fiables et impartiaux. Le flux de travail général pour le séquençage de tout l'exome est décrit ci-dessous.

    Workflow Diagram of Whole Exome Sequencing.

    Exigences d'échantillon

    Les exigences du projet peuvent varier en fonction des espèces, du design de capture et des objectifs de l'étude. Nous confirmerons les seuils d'entrée/contrôle qualité finaux lors de la révision du design.

    Type d'échantillon Entrée recommandée (directive) Suggestions de QC Notes
    ADN génomique (gDNA) ≥ 500 ng OD260/280 ~1,8–2,0 ; quantification Qubit ; dégradation minimale Préféré pour les workflows WES standards
    Sang / Cellules / Tissu frais (comme source d'ADN) Comme requis pour extraire ≥ 500 ng d'ADNg gDNA Veuillez fournir des informations sur la méthode d'extraction si disponible. Nous pouvons conseiller sur l'extraction si nécessaire.
    Tissu FFPE (comme source d'ADN) Dépendant du projet (souvent des entrées plus élevées) Évaluation de la fragmentation DV200 recommandée La uniformité de la capture peut être affectée ; planifiez le contrôle qualité de manière conservatrice.
    Échantillons à faible entrée Dépendant du projet Évaluation préalable recommandée Demandez-nous la faisabilité et la stratégie de ciblage.

    Ce que nous vérifions (typique)Quantité d'ADN, pureté, intégrité/fragments (le cas échéant), points de contrôle de la qualité de la bibliothèque (par exemple, distribution de taille, indicateurs de complexité).

    Stratégie de séquençage

    1. Bibliothèque et captureCapture d'exome basée sur l'hybridation (taille cible typique de 35 à 65 Mb).

    Mode de séquençage: Bibliothèques à paires de lectures PE150 (150 pb × 2), indexées en double.

    3. Options de couverture (profondeur moyenne ciblée):

    • WES standard : ~100×
    • WES profond : ~200×
    • Option haute profondeur : ~300× (dépend du projet)

    4. Données approximatives par échantillon (brutes):

    • 100× : ~8–12 Go
    • 200× : ~15–22 Go
    • 300× : ~22–30 Go

    5. Rapport de contrôle qualitéperformance ciblée, duplication et distribution de la couverture (y compris un résumé de la couverture ≥20× sur les cibles).

    Analyse bioinformatique

    Un standardisé, reproductible bioinformatique pipeline pour transformer les lectures brutes en variantes interprétables et en résultats de contrôle de qualité.

    The Data Analysis Pipeline of Whole Exome Sequencing.

    Pipeline de base (inclus) :

    • Contrôle qualité des données brutes :
    • Alignement
    • Contrôle qualité de la couverture et de la capture
    • Appel de variantes
    • Annotation de variantes
    • Rapport de synthèse

    Options supplémentaires (choisissez selon vos besoins) :

    • Analyse conjointe au niveau de la cohorte
    • Inférence de CNV à partir de données d'exome
    • Analyse basée sur la famille
    • Règles de filtrage personnalisées et priorisation alignées sur vos hypothèses/ensembles de gènes
    • Soutien à l'interprétation en aval

    Ce que vous recevrez (Livrables)

    Fichiers de données (prêts à l'analyse):

    • Lectures brutes : FASTQ (+ résumés de QC)
    • Lectures alignées : BAM/CRAM (+ métriques d'alignement)
    • Appels de variants : VCF pour les SNVs/indels (et sorties CNV optionnelles si sélectionnées)
    • Tables de variantes annotées : tables au format TSV/Excel avec des colonnes configurables pour le filtrage/la priorisation.
    • Paquet QC et couverture : indicateurs clés de capture/couverture, résumés de ciblage et d'uniformité, indicateurs de duplication et de bibliothèque.

    Rapports et résumés

    • Rapport de projet : aperçu concis du contrôle qualité des échantillons, des performances de séquençage/capture et des résultats globaux.
    • Résumé des variantes : comptes par type, résumés de distribution et instantanés de comparaison au niveau des cohortes (si le flux de travail des cohortes est sélectionné)

    Actifs réutilisables (pour votre équipe):

    • Nom de fichier clair + structure de dossier pour l'intégration de pipeline
    • Description des étapes d'analyse prêtes pour les méthodes pour la documentation interne et la préparation du manuscrit (RUO)

    CD Genomics propose un package complet de séquençage de l'exome entier comprenant la standardisation des échantillons, la capture de l'exome, la construction de bibliothèques, le séquençage approfondi, le contrôle de qualité des données brutes et l'analyse bioinformatique. Nous pouvons adapter ce processus à vos intérêts de recherche. Si vous avez des exigences supplémentaires ou des questions, n'hésitez pas à nous contacter.

    Référence :

    1. Warr A, Robert C, Hume D, et al. Séquençage de l'exome : perspectives actuelles et futures. G3 : Gènes, Génomes, Génétique, 2015, 5(8) : 1543-1550.

    Résultats de la démo

    Ces exemples de graphiques mettent en évidence les résultats typiques du WES : performance de couverture/QC, résumé des variantes, aperçu de l'enrichissement et visualisation du signal à l'échelle du génome, pour un examen rapide du projet.

    The Whole Exome Sequencing Results Display Figure.

    Questions Fréquemment Posées sur le Séquençage de l'Exome Complet

    1. Quelles sont les applications du séquençage de l'exome complet ?

    Le génome humain contient environ 180 000 régions codantes (exome), représentant environ 1,7 % du génome humain. On estime que 85 % des mutations causant des maladies se produisent dans l'exome. Par conséquent, le séquençage de l'exome entier est un contributeur potentiel à la compréhension des maladies humaines. Le séquençage de l'exome entier est un outil rentable et puissant, particulièrement adapté pour des tailles d'échantillons plus importantes et une couverture élevée. Le séquençage de l'exome entier est principalement utilisé pour enquêter sur la cause génétique des maladies mendéliennes et des maladies courantes telles que le cancer et le diabète.

    Figure 1. Utilization of whole exome sequencing in a multifaceted disease.Figure 1. Application du séquençage de l'exome complet dans une maladie complexe.

    2. Quelles variations le séquençage de l'exome entier peut-il détecter ?

    Le séquençage de l'exome complet peut détecter des SNP, des InDels et peut-être des variations du nombre de copies (CNV).

    3. Comment puis-je déterminer la profondeur de séquençage ?

    La profondeur de séquençage est un facteur important pour séquençage à haut débitUn article publié dans la revue Genomics & Informatics a révélé que la profondeur de séquençage du séquençage de l'exome entier peut affecter les taux de découverte des variations. En résumé, le nombre de SNPs délétères et d'InDels détectés dans les régions codantes n'augmentait que faiblement à des profondeurs supérieures à 120×. En d'autres termes, une profondeur de séquençage de 120× peut être considérée comme raisonnable lors de l'utilisation de la technique de séquençage par capture d'exome pour identifier des variations significatives dans les études diagnostiques.

    4. Quels sont les inconvénients du séquençage de l'exome complet ?

    Le séquençage de l'exome entier se caractérise par un coût réduit, une couverture de séquence accrue, ainsi qu'une identification sensible et spécifique. Néanmoins, le séquençage de l'exome entier ne peut pas détecter les variants structurels et a une vue limitée, c'est-à-dire uniquement des régions codantes. Tous les cibles ne sont pas capturées (environ 80 %), et il est difficile de capturer les régions riches en GC.

    5. Quelle est la différence entre WES et WGS ?

    Le séquençage de l'exome entier (WES) cible les régions codantes des protéines pour une découverte efficace des variants avec un volume de données gérable, tandis que le séquençage du génome entier (WGS) profile l'ensemble du génome pour une portée maximale et un potentiel de réexploitation.

    6. Quelles régions couvre le séquençage de l'exome entier ?

    WES se concentre sur la capture de l'exome des régions codantes des protéines (la taille cible étant généralement de l'ordre de plusieurs dizaines de mégabases, selon le design de capture), avec une couverture variant selon les cibles riches en GC ou difficiles à capturer.

    7. Quels indicateurs de qualité sont rapportés pour le WES ?

    Nous rapportons des contrôles de qualité clés pour la couverture et la capture, tels que la performance sur cible, la duplication et la distribution de la couverture (y compris des résumés de seuils de couverture communs à travers les cibles) pour vous aider à évaluer rapidement l'utilisabilité des données.

    8. Quels fichiers vais-je recevoir d'un projet WES ?

    Les livrables typiques incluent FASTQ (lectures brutes), BAM/CRAM (lectures alignées), VCF (appels de variants), ainsi qu'un tableau de variants annoté et un package de QC/rapport concis (RUO).

    9. Les résultats de WES peuvent-ils être utilisés pour des comparaisons au niveau des cohortes ?

    Oui. Pour les études à échantillons multiples, des résultats peuvent être générés dans un format cohérent et (facultativement) avec une analyse tenant compte des cohortes pour améliorer la comparabilité entre les échantillons et réduire les problèmes d'interprétation liés aux lots.

    Référence :

    1. Kyung Kim, et al. Effet de la profondeur de séquençage de l'exome de nouvelle génération pour la découverte de variants diagnostiques. Génomique et Informatique2015, juin ; 13(2) : 31–39.

    Études de cas sur le séquençage de l'exome complet

    Première mutation de type missense en dehors du domaine lipase de SERAC1 affectant le trafic intracellulaire du cholestérol.

    Journal : Neurogénétique

    Facteur d'impact : 3,269

    Publié en ligne : 7 octobre 2015

    Résumé

    Le syndrome MEGDEL est une erreur métabolique congénitale rare. Ce syndrome a été associé à des mutations dans le gène contenant le site actif de la sérine 1 (SERAC1). Les auteurs ont rapporté une nouvelle mutation homozygote dans le gène SERAC1 via le séquençage de l'exome complet chez CD Genomics. Il s'agit de la première mutation de type missense en dehors du domaine lipase-sérine de la protéine qui affecte le trafic intracellulaire du cholestérol.

    Résultats

    1. Mutations dans le gène SERAC1

    À ce jour, 19 mutations dans le gène SERAC1 ont été identifiées chez des patients atteints du syndrome MEGDEL (Tableau 1). Seules trois sont des mutations de type missense qui se situent dans le domaine lipase. La p.D224G est la première mutation de type missense en dehors du domaine lipase.

    2. Mutation de type missense (p. D224G)

    En utilisant le séquençage de l'exome entier, les auteurs ont identifié une nouvelle mutation pathogène homozygote dans le gène SERAC1. Cette mutation de type missense a changé un acide aspartique en glycine (Figure 1d). Le rôle pathogène de p.D224G est soutenu par une analyse in silico, la conservation du résidu d'acide aminé mutant (Figure 1d) et l'accumulation de cholestérol (Figure 1e).

    Figure 1. Localization of the D224 mutation across different species (d). Intracellular cholesterol transport in fibroblasts sourced from healthy individuals and SERAC1 patients. U1866A acts as a hindrance to cholesterol transport. (Rodríguez-García et al., 2016)Figure 1. La position de la mutation D224 dans différentes espèces (d). Le trafic intracellulaire du cholestérol dans les fibroblastes dérivés d'un individu sain et des patients atteints de SERAC1. U1866A est un inhibiteur du trafic du cholestérol.

    Référence :

    1. Rodríguez-García M E, et al. Première mutation de type missense en dehors du domaine lipase de SERAC1 affectant le transport intracellulaire du cholestérol. Neurogénétique, 2016, 17(1) : 51-56.

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