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科研論文丨真邁測序平台在WES測序結果準确性多(duō)平台橫向對(duì)比中表現出色
時(shí)間:
2024-06-19
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文章(zhāng)梗概

近日,真邁生物(wù)聯合上海交通(tōng)大(dà)學醫學院在國際期刊Frontiers in Genetics上發表題爲“Assessing the impact of sequencing platforms and analytical pipelines on whole-exome sequencing”的(de)研究成果。該研究采用(yòng)腫瘤标準品HD832和(hé)正常樣本HG001,通(tōng)過NovaSeq 6000、NextSeq 550、GenoLab M,FASTASeq 300SURFSeq 5000測序平台采用(yòng)多(duō)款主流生信軟件,比較SNP和(hé)InDel在各測序平台與分(fēn)析軟件下(xià)的(de)表現情況,發現測序平台對(duì)于全外顯子組測序(WES)的(de)結果影(yǐng)響較小,而分(fēn)析軟件對(duì)WES結果的(de)影(yǐng)響更大(dà)。此外,也(yě)強調了(le)生物(wù)學重複對(duì)于WES檢測的(de)重要性。


背景介紹


全外顯子組測序(WES)正迅速成爲識别人(rén)類基因組目标區(qū)域分(fēn)子遺傳病變的(de)經濟有效的(de)工具。近年來(lái),随著(zhe)WES在遺傳病和(hé)腫瘤檢測領域的(de)廣泛應用(yòng),測序平台和(hé)分(fēn)析軟件對(duì)WES的(de)結果的(de)影(yǐng)響至關重要。


*以下(xià)爲該研究成果解讀


結果概要

01 腫瘤樣本HD832中的(de)對(duì)比結果

首先,該研究在3個(gè)測序平台上(NovaSeq 6000, NextSeq 550, GenoLab M通(tōng)過7個(gè)分(fēn)析軟件獲得(de)高(gāo)置信度陽性位點的(de)檢測結果,發現:軟件相同時(shí),不同測序平台之間檢測到的(de)突變數目相差很小圖1A, B。在VarScan2分(fēn)析軟件下(xià),3個(gè)平台上的(de)平均SNP檢測數分(fēn)别爲233、232和(hé)234。所有平台都無法檢測HD832給出的(de)全部高(gāo)可(kě)信度的(de)陽性位點,但不同分(fēn)析軟件得(de)到的(de)F Score和(hé)Recall的(de)結果表明(míng)平台之間的(de)差異很小,而分(fēn)析軟件間差異較大(dà)。例如,相同測序平台的(de)數據在Strelka2中檢測得(de)到193個(gè)SNP位點,而在VarScan2中檢測到234個(gè)。這(zhè)與給出的(de)HD832已被ddPCR驗證過的(de)陽性位點對(duì)比結果一緻(圖1c)。對(duì)于InDel,測序平台之間的(de)差異僅爲1-2個(gè)InDel (圖1B),但分(fēn)析軟件之間的(de)差異高(gāo)達7個(gè)InDel。此外,SNVer和(hé)VarScan2在高(gāo)置信度陽性位點的(de)檢出率上表現最好。


科研論文丨真邁測序平台在WES測序結果準确性多(duō)平台橫向對(duì)比中表現出色

圖1 3個(gè)測序平台四個(gè)分(fēn)析軟件在高(gāo)置信陽性位點檢測中的(de)結果對(duì)比


02 正常樣本HG001中的(de)對(duì)比結果

爲進一步驗證腫瘤樣本中的(de)發現,又增加正常樣本HG001,并納入2個(gè)新測序平台——FASTASeq 300和(hé)SURFSeq 5000,并去除了(le)2個(gè)腫瘤檢測特異性的(de)軟件。類似地,在同一個(gè)分(fēn)析軟件下(xià),不同測序平台之間SNP檢測的(de)差異較小。具體來(lái)說,在mpileup工具下(xià),各平台SNP檢測的(de)F值範圍爲0.8738到0.8856。而在InDel檢測中,差異更明(míng)顯。例如,表現較差的(de)SNVer分(fēn)析軟件的(de)平均F值僅爲0.4,而表現優越的(de)Strelka2分(fēn)析軟件的(de)平均F值高(gāo)達0.76。這(zhè)些發現表明(míng):對(duì)于正常樣本HG0001,測序平台的(de)選擇對(duì)WES結果的(de)影(yǐng)響可(kě)以忽略不計。相反,分(fēn)析軟件的(de)選擇對(duì)SNP檢測影(yǐng)響較小,但對(duì)InDel檢測影(yǐng)響較大(dà)。


科研論文丨真邁測序平台在WES測序結果準确性多(duō)平台橫向對(duì)比中表現出色

圖2 五個(gè)測序平台和(hé)五個(gè)分(fēn)析軟件在正常樣本HG001檢測中的(de)結果對(duì)比


結論

1. 文章(zhāng)通(tōng)過對(duì)多(duō)個(gè)數據集的(de)比較分(fēn)析,發現對(duì)于HD832和(hé)HG001樣本,分(fēn)析軟件對(duì)WES結果的(de)影(yǐng)響大(dà)于測序平台;

2. 在HD832樣本中,SNVer和(hé)VarScan2在7個(gè)分(fēn)析軟件中表現最佳。在HG001樣本的(de)InDel檢測中,Strelka2在5個(gè)分(fēn)析軟件中表現最佳;

3. 研究爲新測序平台和(hé)HD832标準樣本提供了(le)多(duō)個(gè)實用(yòng)的(de)參考數據集。通(tōng)過這(zhè)些參考數據集,研究人(rén)員(yuán)可(kě)以選擇更合适的(de)分(fēn)析軟件和(hé)測序平台,從而提高(gāo)遺傳變異檢測的(de)準确性和(hé)可(kě)靠性。


參考文獻

Sun, Yanping, et al. "Assessing the impact of sequencing platforms and analytical pipelines on whole-exome sequencing." Frontiers in Genetics 15 (2024): 1334075.

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