Lexikon der Medizinischen Laboratoriumsdiagnostik
Autoren
J. Arnemann

Exom-Sequenzierung

Exom-Sequenzierung
Synonym(e)
Exom-Komplettanalyse
Englischer Begriff
exome sequencing
Definition
Exom-Sequenzierung ist eine Form des Next-Generation-Sequencings (NGS), bei der zeitgleich und parallel sämtliche Exome der bekannten humanen Gene sequenziert werden, deshalb auch als Whole-Exome-Sequencing (WES) bezeichnet.
Beschreibung
Ungefähr 2 % des menschlichen Genoms sind proteinkodierende DNA-Sequenzen, die gleichzeitig über 85 % der bekannten genetischen Erkrankungen kodieren. Die Sequenzierung dieser Bereiche mittels Next-Generation-Sequencing (NGS) wird auch als Whole-Exome-Sequencing (WES) definiert und ist vom Kosten-Nutzen-Vergleich in der Routineanwendung wesentlich kostengünstiger als Whole-Genome-Sequencing (WGS). Weiterhin umfasst die Zahl der Reads für WES nur 4–5 Gb gegenüber 90 Gb für WGS, was die Menge zu analysierender Daten erheblich reduziert und damit auch die Analysezeit. Gleichzeitig ist im Vergleich bei WES die Coverage und damit auch die Sensitivität höher.
Als Anwendungsbereich stehen die Mutationssuche bei genetischen Erkrankungen sowie die Mutationssuche bei Tumorerkrankungen oder -studien im Vordergrund.
Zur praktischen Vorgehensweise wird die genomische DNA zunächst enzymatisch oder mittels Ultraschall fragmentiert, um anschließend mittels einer ausgewählten, sog. Target-Enrichment Methode, wie z. B. PCR oder Hybrid-Capture, die Exom-Bereiche selektiv anzureichern, die dann mittels der entsprechenden NGS-Technologie sequenziert werden. Eine Sequenzauswertung erfolgt dann mittels einer Bioinformatik-Pipeline.
Literatur
Yang Y et al (2013) Clinical whole-exome sequencing for the diagnosis of mendelian disorders. N Engl J Med 369:1502–1511CrossRefPubMedPubMedCentral