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基因信息浩如烟海,如何快速找到疾病关键线索?

2025-11-05

“有没有想过,为什么同样生活习惯,有人不易生病,有人却小病不断?为什么同样的药物,对每个人的效果却不同?这背后,很可能就藏在我们独特的“生命密码”——基因里。

人类的基因组约有30亿对碱基,像一本百万页的天书。我们想知道自己的健康秘密,难道要把这本书从头到尾读一遍吗?成本高、时间长,而且绝大部分是“空白页”或“重复段落”。有没有更聪明、更高效的读法?

当然有!

科学家们发现,这本天书里最精华、最能直接决定我们性状(比如单眼皮双眼皮)和疾病风险的部分,只占全书的1%-2%。这部分核心代码,就是我们今天的主角——外显子。

全基因组与外显子

全基因组是指一个生物体所携带的一整套完整的遗传信息,包括其细胞核内的全部DNA序列。从结构上划分,全基因组包含两大类序列:编码区(直接参与编码蛋白质的基因序列)和非编码区(占基因组的绝大部分。它不直接编码蛋白质,但包含至关重要的调控序列(如启动子、增强子、沉默子),以及内含子、假基因、重复序列和结构元件等。

外显子是真核生物基因的一个重要组成部分,是指基因中那些在转录后经过RNA剪接过程,被保留在成熟信使RNA(mRNA)中的序列片段。外显子的序列直接决定了mRNA的编码区序列,进而通过遗传密码子决定所合成蛋白质的氨基酸排列顺序。因此,外显子是遗传信息中最终实现“基因表达为蛋白质”功能的部分。

全基因组像一栋大楼的完整建筑设计图,包括钢筋水泥的规格、管道的铺设等所有细节,而外显子组是这张设计图中最关键的“户型图”和“功能说明书”。

真核生物蛋白编码基因

什么是外显子测序

外显子测序,又称为全外显子组测序(WES),是一种利用高通量测序技术,专门针对人类基因组中所有外显子区域进行测序的分析方法。虽然外显子组只占整个基因组的约1%-2%,但目前已知的与人类疾病相关的遗传变异中,有约85%都发生在这个区域。因此,测序这1%的区域,就能高效地找到绝大多数有临床意义的致病突变。

外显子测序特点

精准高效:相较于全基因组测序,外显子测序更聚焦,能直接定位到最可能出问题的区域,分析更快捷,解读更明确。

性价比高:由于只测序1%-2%的区域,成本远低于全基因组测序,让更多人能以可承受的价格享受到前沿基因科技的红利。

临床意义明确:在遗传病筛查、肿瘤用药指导、遗传风险评估等领域,外显子测序已有非常成熟的应用和明确的临床指导价值。

外显子测序发现癌症奥秘

2025年4月29日,Nature cancer在线发表了关于外显子测序在结肠癌研究中的实际应用。局部性结肠癌在手术后存在复发风险,目前的标准治疗包括辅助化疗(ACT),但仍有相当一部分患者术后复发。ctDNA 是术后复发风险的重要生物标志物,但现有检测方法在术后灵敏度不足,难以准确指导是否进行ACT。本研究通过全外显子组测序(WES)对术后ctDNA进行肿瘤无关型(tumor-agnostic)分析,显著提升了局部性结肠癌患者微小残留病灶的检测灵敏度,揭示了免疫逃逸和EMT激活是复发的主要机制,并展示了ctDNA在指导术后靶向治疗中的巨大潜力。研究强调了WES在液体活检中的核心作用,为未来个体化治疗策略和临床试验设计提供了坚实基础。

本研究实验设计思路

派森诺人外显子分析项目

经过多年项目的实操锤炼和总结,派森诺提供外显子测序分析的全套服务。我们的产品包含从原始测序到高级分析的全流程,覆盖变异检测、注释、基因筛查、HLA分型、肿瘤检测、体细胞突变分析等。解析基因序列,诠释生命密码,派森诺外显子测序产品助你的医学研究更上一层楼。

全外显子分析内容