基因算命--基因檢測(cè)到底如何操作

1、基因算命DNA TESTING差異決定命運(yùn)目錄456321基因檢測(cè)的芯片法祖源分析從基因到表型相關(guān)與因果大數(shù)據(jù)的魅力差異決定命運(yùn)你想知道自己未來會(huì)不會(huì)謝頂或發(fā)胖？有多大可能得糖尿病或癌癥？是否能生出一個(gè)健康的孩子？能活多久？你可以：A、請(qǐng)一位算命先生測(cè)生辰八字B、找一個(gè)星座大師查星盤C、把自己的唾液寄給一家基因檢測(cè)公司99.5%地球上所有人的基因相互間相似度高達(dá)99.5%以上0.5%剩下不到0.5%的差異1953年，沃森和克里克發(fā)現(xiàn)了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)，知道生命信息由DNA分子負(fù)責(zé)儲(chǔ)存，基因則是由DNA分子中的G、A、T、C四種核苷酸依次排列而成，不同的排列方式?jīng)Q定了蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能。20

2、03年，人類基因組計(jì)劃宣告成功，來自全世界的科學(xué)家們通力合作，測(cè)出了所有30億個(gè)核苷酸的全部DNA序列，其中包括大約2萬個(gè)基因。單核苷酸多態(tài)性Single Nucleotide Polymorphism基因組間不到0.5%的差異中，大部分是單個(gè)核苷酸的差別，我們稱之為SNP。除此之外，還包括多個(gè)核苷酸的插入、缺失和重復(fù)等其他類型的差異，但它們所占的比例較低。 2008年開始實(shí)施的”千人基因組計(jì)劃”(1000 Genomes Project)測(cè)量了來自26個(gè)不同族群的1000多個(gè)個(gè)體的全基因組序列，發(fā)現(xiàn)平均每個(gè)人的基因組內(nèi)都有100萬-300萬個(gè)SNP。 數(shù)字看似很大，但人類基因組一共有30億個(gè)

3、核苷酸，算下來一個(gè)人平均每 1000多個(gè)核苷酸才會(huì)有一個(gè)和別人不一樣，說明SNP出現(xiàn)概率非常低。基因檢測(cè)的芯片法SNP是DNA復(fù)制差錯(cuò)導(dǎo)致的。截至2017年，國際單核酸多態(tài)性數(shù)據(jù)（dbSNP）已收錄3.24億個(gè)SNP，其中出現(xiàn)概率超過1%的SNP約為8500萬個(gè)。這些SNP統(tǒng)一用以rs為開頭的一串?dāng)?shù)字命名。Rs72921001如果你想知道某個(gè)人到底喜歡不喜歡吃香菜，可以把第11號(hào)染色體上那段相應(yīng)的DNA序列測(cè)出來。香菜基因與探針法你在這個(gè)SNP位點(diǎn)上的核苷酸是A你在這個(gè)SNP位點(diǎn)上的核苷酸是C“探針”（Probe），是事先制作好的一個(gè)和目標(biāo)基因互補(bǔ)的DNA短片段，用它可以從龐大的基因組中釣取出

4、特定的SNP序列。 香菜基因與探針法想要知道自己在這個(gè)SNP上到底是怎樣，只要根據(jù)數(shù)據(jù)庫里提供的信息合成出一個(gè)帶有熒光標(biāo)記的DNA探針，覆蓋了這個(gè)SNP兩邊的幾十個(gè)核苷酸序列把這個(gè)探針和自己的基因進(jìn)行雜交，SNP位點(diǎn)的不同會(huì)導(dǎo)致雜交強(qiáng)度出現(xiàn)差異，從而引起熒光強(qiáng)度的變化。只要設(shè)法測(cè)出熒光強(qiáng)度，就可以推斷出自己在這個(gè)SNP位點(diǎn)上到底是A還是C微基因諾禾致源博奧頤和碳云智能23魔方探針法最大的好處 是可以把探針做得非常小，然后將很多探針集成到一塊芯片上，通過機(jī)器來讀取熒光信息，這大大提高了基因檢測(cè)的通量，降低了成本。美國基因檢測(cè)公司23andMe，早在2007年就推出了全世界第一個(gè)基于芯片法的個(gè)人基

5、因測(cè)試盒，后來這類面向普通消費(fèi)者的基因檢測(cè)公司大都沿用了這項(xiàng)技術(shù)。 單個(gè)熒光信號(hào)并不能直接提供該位點(diǎn)的遺傳信息，必須把來自多個(gè)芯片的信號(hào)數(shù)據(jù)整合起來分析。需要通過大量實(shí)驗(yàn)對(duì)芯片進(jìn)行優(yōu)化，才能提高重復(fù)率。 同樣一塊芯片，分析兩次得出的結(jié)果有99.6%以上是一樣的。 判斷一家基因測(cè)序公司的好壞，數(shù)據(jù)重復(fù)性是重要指標(biāo)。另一個(gè)指標(biāo)是探針的設(shè)計(jì)和SNP數(shù)據(jù)的分析方法。數(shù)據(jù)重復(fù)的重要性親子鑒定的擴(kuò)增版.祖源分析基因突變的發(fā)生頻率非常低，絕大部分基因突變（包括SNP）都只發(fā)生過一次。所有這些突變都會(huì)遵循基本的遺傳法則在人群中擴(kuò)散，只要掌握這套遺傳法則，就可以根據(jù)相應(yīng)的遺傳特征判斷出兩個(gè)人是否有親緣關(guān)系，以及

6、一個(gè)人的祖先究竟來自哪里，大約是在什么時(shí)候和其他人群分家的。 這套分析方法需要事先對(duì)不同族群進(jìn)行全基因組測(cè)序，從中找出最具代表的SNP。要求SNP遺傳規(guī)律相對(duì)簡(jiǎn)單，人類基因組當(dāng)中只有線粒體和Y染色體符合要求，它們?cè)趶?fù)制過程中不會(huì)發(fā)生基因重組，最適合用于祖源分析。 線粒體雖然很小，但也有1.67萬個(gè)核苷酸，Y染色體是所有染色體中最短的，也含有6000萬個(gè)核苷酸，科學(xué)家需要積累很多的DNA數(shù)據(jù)才能得出可靠結(jié)論。祖源成分報(bào)告古人類基因報(bào)告父系祖源 人類有23對(duì)染色體和1個(gè)線粒體，Y染色體由父親傳給兒子，不傳給女兒。擁有同一類Y染色體DNA變異的就是一個(gè)父系單倍群。 通過分析Y染色體DNA，就可以確定

7、Y染色體的單倍群類型，從而追蹤父系的起源、演化和遷徙。母系祖源 人類有23對(duì)染色體和1個(gè)線粒體，線粒體是由母親傳給女兒的。擁有同一類線粒體DNA變異的就是一個(gè)母系單倍群。 通過分析線粒體DNA，就可以確定線粒體的單倍群類型，從而追蹤母系的起源、演化和遷徙。其他示例報(bào)告 基因在一定程度上與我們的運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)。迄今為止的研究表明，有超過200個(gè)基因位點(diǎn)的突變與我們的運(yùn)動(dòng)能力有關(guān)其中有超過20個(gè)更是與精英運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)有密切聯(lián)系。 這些基因位點(diǎn)的突變影響著我們運(yùn)動(dòng)能力的方方面面肌肉類型、能量利用、供氧能力、骨密度、耐力與爆發(fā)力等。當(dāng)然基因并不能100%的決定每個(gè)人的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。后天營養(yǎng)與訓(xùn)練和遺傳因素同

8、樣重要。p 基礎(chǔ)代謝p 體質(zhì)特征p 體重管理p 鍛煉反應(yīng)p 運(yùn)動(dòng)保護(hù)其他示例報(bào)告 各種營養(yǎng)元素在我們體內(nèi)的代謝、合成和利用由復(fù)雜的生物化學(xué)網(wǎng)絡(luò)所決定。不同的代謝通路、代謝酶上的基因位點(diǎn)的突變可能會(huì)影響到我們對(duì)不同物質(zhì)的利用效率，也讓每個(gè)人有了自身獨(dú)特的營養(yǎng)需求。其他示例報(bào)告 人類疾病的發(fā)生時(shí)基因、環(huán)境共同作用的結(jié)果。很多不良環(huán)境因素（如空氣、水質(zhì)和農(nóng)藥污染）和不良生活習(xí)慣（如抽煙、過量飲酒）都會(huì)使人體更容易產(chǎn)生疾病。 人們可以通過基因檢測(cè)來了解不同個(gè)體在不同疾病上的發(fā)生傾向，并進(jìn)行相應(yīng)的生活調(diào)整并干預(yù)，以期降低風(fēng)險(xiǎn)、延緩疾病發(fā)生。 必須說明，人體的各種形狀和疾病是基因和環(huán)境共同作用的結(jié)果，基因

9、只對(duì)形狀產(chǎn)生部分作用，基因是否表達(dá)也受到內(nèi)外環(huán)境的較大影響。其他示例報(bào)告 遺傳性疾病報(bào)告中，檢測(cè)某些疾病相關(guān)基因位點(diǎn)上突變的攜帶情況這些位點(diǎn)的突變被發(fā)現(xiàn)和某些疾病的發(fā)病有關(guān)。但是，通常情況下，攜帶一個(gè)突變位點(diǎn)并不會(huì)致病。 攜帶某種突變并不代表你有患病風(fēng)險(xiǎn)，只代表這些突變有可能被你的子女繼承。只有在父母雙方均攜帶有相同突變，并同時(shí)遺傳到子女的情況下子女才有患病可能。因此這部分僅作為自身遺傳風(fēng)險(xiǎn)的參考，并非對(duì)遺傳疾病的診斷。其他示例報(bào)告 藥物體內(nèi)代謝、轉(zhuǎn)運(yùn)及藥物作用靶點(diǎn)基因的遺傳變異及其表達(dá)水平的變化可通過影響藥物體內(nèi)濃度和敏感性，導(dǎo)致藥物反應(yīng)性個(gè)體差異。、 隨著藥物基因組學(xué)的發(fā)展，美國FDA已批

10、準(zhǔn)在140余種藥物的藥品標(biāo)簽中添加藥物基因組信息，涉及的藥物基因組生物標(biāo)記物42個(gè)。 報(bào)告根據(jù)國家衛(wèi)生計(jì)生委個(gè)體化醫(yī)學(xué)檢測(cè)技術(shù)專家委員會(huì)制定的藥物代謝酶和藥物作用靶點(diǎn)基因檢測(cè)技術(shù)指南（試行），檢測(cè)了其中一部分與藥物代謝相關(guān)的基因位點(diǎn)以供參考。其他示例報(bào)告基因可以看成是制造蛋白質(zhì)的工程圖紙，從基因型到蛋白質(zhì)之間還要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄、翻譯和翻譯后修飾等若干環(huán)節(jié)。從蛋白質(zhì)到表型（Phenotype，身高體重、頭發(fā)顏色、是否會(huì)生病等后天表現(xiàn)的整體形狀）之間同樣也經(jīng)歷很多步驟，這些步驟相互間可以有互補(bǔ)和互惠等不同的關(guān)系，也不能簡(jiǎn)單劃等號(hào)。從基因型到表型國際遺傳病數(shù)據(jù)庫收錄的單基因遺傳病種類大概有8000種，其中

11、4000多種病的致病機(jī)理是比較明確的，可以建立一對(duì)一關(guān)系。這類疾病理論上可以通過基因檢測(cè)測(cè)出。單基因遺傳病大多是隱性遺傳，只有兩條染色體上攜帶的都是致病基因時(shí)才會(huì)發(fā)病。單基因遺傳病中國人較常見的單基因遺傳病n苯丙酮尿癥n肥厚性心肌病n葡萄糖-6-磷酸脫氫酶缺乏癥 絕大部分單基因遺傳病的發(fā)病率都很低，像糖尿病、心臟病和癌癥這類高發(fā)性疾病是由多種遺傳因素疊加而成，很難通過消費(fèi)者級(jí)別的基因檢測(cè)做出可靠的判斷。Q：表型和遺傳有多大關(guān)系？A：不但和遺傳有關(guān)，還和環(huán)境有很大關(guān)系 乳腺癌的發(fā)病率不但和致癌基因有關(guān)，還和患者的初潮年齡、生育年齡和家族史等很多因素密切相關(guān)，即使是攜帶有BRCA這個(gè)著名的乳腺癌基

12、因也不意味著會(huì)得癌癥。 安吉麗娜朱莉之所以決定預(yù)防性摘除乳腺和卵巢，絕不僅是因?yàn)榛驒z測(cè)，還和她的好幾位直系親屬都已得癌癥有很大關(guān)系。1 鐮刀形細(xì)胞貧血癥是人類第一個(gè)完全搞清楚致病機(jī)理的單基因遺傳病。從致病基因到貧血癥之間的因果關(guān)系明確，象征著傳統(tǒng)研究范式的勝利。2n 收集客戶，積累大量數(shù)據(jù)，利用高頻SNP來尋找有趣的基因n 23andMe的成功模式：與基因泰克的合作相關(guān)與因果假說 Hypothesis研究者先提出一個(gè)可被證偽的假說，設(shè)計(jì)出精巧的科學(xué)實(shí)驗(yàn)通過改變預(yù)設(shè)條件，觀察相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果來驗(yàn)證（或證偽）該假說研究者把這一過程重復(fù)很多次，才能找到自然現(xiàn)象與科學(xué)理論間的因果關(guān)系香菜SNP &基因

13、檢測(cè)的生財(cái)之道 Big data大數(shù)據(jù)的魅力 耗時(shí)13年 花費(fèi)30億美元2003年測(cè)出第一個(gè)人類基因組序列 數(shù)天 數(shù)百美元今天 一天 100美元未來如果采樣范圍足夠廣、數(shù)據(jù)量足夠大，相關(guān)性總有一天會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)橐蚬P(guān)系，隱藏在大數(shù)據(jù)中的事實(shí)真相早晚會(huì)浮出水面。數(shù)據(jù)增長快速(velocity)測(cè)序結(jié)果和健康數(shù)據(jù)量從TB（1024GB=1TB）級(jí)別躍升到PB（1024TB=1PB）級(jí)別基因測(cè)序技術(shù)轉(zhuǎn)移到醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用1.新生兒缺陷2.癌癥3.傳染病親子鑒定像叫出租車一樣方便“Whos your daddy” 美國紐約街頭，一輛休旅車吸引了諸多眼球。并非因?yàn)檫@輛車本身多拉風(fēng)，而是車身上的“脫氧核糖核酸（DNA）測(cè)試”“誰是你的父親”等字眼引人注目。原來，這是一輛流動(dòng)親子鑒定車。 按照車主賈里