RU2636618C1 - Method and test system for determination of share of fetal dna in plasma of pregnant woman using high-productive sequencing methods - Google Patents
Method and test system for determination of share of fetal dna in plasma of pregnant woman using high-productive sequencing methods Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636618C1 RU2636618C1 RU2017104653A RU2017104653A RU2636618C1 RU 2636618 C1 RU2636618 C1 RU 2636618C1 RU 2017104653 A RU2017104653 A RU 2017104653A RU 2017104653 A RU2017104653 A RU 2017104653A RU 2636618 C1 RU2636618 C1 RU 2636618C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fetal dna
- fraction
- share
- dna
- snps
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Настоящий способ относится к области молекулярной генетики, акушерства. Предложенный способ позволяет определить долю плодовой ДНК в плазме крови беременной женщины вне зависимости от пола плода.The present method relates to the field of molecular genetics, obstetrics. The proposed method allows to determine the proportion of fetal DNA in the blood plasma of a pregnant woman, regardless of the gender of the fetus.
Уровень техники.The level of technology.
В плазме крови беременной женщины помимо свободноциркулирующей ДНК (сцДНК) самой женщины есть еще и ДНК, принадлежащая плоду. Это используется для скрининга наличия ряда генетических нарушений, таких как изменения числа хромосом (анеуплоидии). При проведении таких исследований важным параметром, влияющим на чувствительность метода, является доля плодовой ДНК среди всей сцДНК. В случае беременности с плодом мужского пола для определения доли плодовой ДНК может быть использована представленность фрагментов Y хромосомы, что не представляет технической сложности. В случае беременности плодом женского пола определение доли плодовой ДНК требует проведения дополнительных исследований.In the blood plasma of a pregnant woman, in addition to free circulation DNA (ssDNA) of the woman herself, there is also DNA belonging to the fetus. This is used to screen for a number of genetic abnormalities, such as changes in the number of chromosomes (aneuploidy). When conducting such studies, an important parameter affecting the sensitivity of the method is the proportion of fetal DNA among all cfDNA. In case of pregnancy with a male fetus, the representation of fragments of the Y chromosome can be used to determine the proportion of fetal DNA, which is not a technical difficulty. In the case of pregnancy with a female fetus, the determination of the proportion of fetal DNA requires additional research.
На данный момент в мире применяется несколько способов определения доли фетальной ДНК в общем пуле сцДНК. Все они основаны на пределении подсчете фрагментов, для которых можно определить их происхождение. Например, использование фрагментов специфичных для Y хромосомы, что возможно только для плода мужского пола или вне зависимости от пола: по-разному метилированных фрагментов сцДНК, однонуклеотидные полиморфизмы, различия плодовой и материнской ДНК по длине.Currently, several methods are used in the world to determine the proportion of fetal DNA in the total ssDNA pool. All of them are based on the distribution of fragment counts for which their origin can be determined. For example, the use of fragments specific for the Y chromosome, which is possible only for a male fetus or regardless of gender: differently labeled cfDNA fragments, single nucleotide polymorphisms, differences in fetal and maternal DNA in length.
Существует патент (Methods for non-invasive prenatal ploidy calling US 2011/0288780 A1), описывающий процедуру определения наличия анеуплоидий плода с использованием около 20000 полиморфных локусов, включающий в том числе этап определения доли плодовой ДНК. Однако точность оценки доли плодовой ДНК достигается использованием значительного количества исследуемых локусов.There is a patent (Methods for non-invasive prenatal ploidy calling US 2011/0288780 A1) that describes a procedure for determining the presence of fetal aneuploidy using about 20,000 polymorphic loci, including the step of determining the proportion of fetal DNA. However, the accuracy of estimating the fraction of fetal DNA is achieved using a significant number of studied loci.
Существует патент (Resolving genome fractions using polymorphism counts US 21012/0264121 A1), описывающий процедуру определения доли ДНК примеси, в том числе доли плодовой ДНК, на основании подсчета частоты встречаемости полиморфных аллелей, в том числе ОНП. Метод также предполагает использования большого числа локусов.There is a patent (Resolving genome fractions using polymorphism counts US 21012/0264121 A1) that describes the procedure for determining the DNA fraction of an impurity, including the fraction of fruit DNA, based on counting the frequency of occurrence of polymorphic alleles, including SNPs. The method also involves the use of a large number of loci.
При использовании однонуклеотидных полиморфизмов для определения доли плодовой ДНК, информативными (пригодными для определения доли плодовой ДНК) будут точки, в которых мать имеет гомозиготный генотип АА, а плод гетерозиготный АВ. В этом случая доля плодовой ДНК может быть определена, как удвоенное отношение количества прочтений аллеля B ко всем прочтениям: Доля плодовой ДНК=2*В/(А+В).When using single nucleotide polymorphisms to determine the proportion of fetal DNA, informative (suitable for determining the proportion of fetal DNA) will be the points at which the mother has the homozygous genotype AA, and the fetus is heterozygous AB. In this case, the percentage of fruit DNA can be defined as the double ratio of the number of readings of the B allele to all readings: The percentage of fruit DNA = 2 * B / (A + B).
Наибольшая вероятность получить информативный вариант ОНП при одинаковом соотношении частот встречаемости обоих аллелей. Для выбора ОНП с подходящей частотой встречаемости можно использовать данные широкомасштабных популяционных исследований Hapmap (International, Т. & Consortium, Н. The International НарМар Project Nature 426, 789-796 (2003)).The greatest probability is to get an informative version of SNPs with the same ratio of the frequencies of occurrence of both alleles. To select SNPs with an appropriate frequency of occurrence, Hapmap data from large-scale population studies (International, T. & Consortium, N. The International NarMar Project Nature 426, 789-796 (2003)) can be used.
Задача изобретения - определение доли плодовой ДНК в плазме крови беременной женщины вне зависимости от пола плода.The objective of the invention is to determine the proportion of fetal DNA in the blood plasma of a pregnant woman, regardless of the gender of the fetus.
Данное изобретение отличается от перечисленных выше использованием небольшого числа ОНП с высокой частотой встречаемости гетерозиготы для определения доли плодовой ДНК и набором праймеров.This invention differs from those listed above by the use of a small number of SNPs with a high frequency of occurrence of heterozygotes to determine the proportion of fetal DNA and a set of primers.
Описание изобретенияDescription of the invention
Для определения доли плодовой ДНК используется 53 однонуклеотидных полиморфизма (ОНП) расположенных на 1-12 хромосомах с частотой встречаемости гетерозиготы 40-50%. Список ОНП их позиций в геноме и частоты встречаемости в российской популяции приведен в таблице 1. Список праймеров приведен в таблице 2.To determine the proportion of fetal DNA, 53 single nucleotide polymorphisms (SNPs) are used located on 1-12 chromosomes with a heterozygous frequency of 40-50%. A list of SNPs of their positions in the genome and the frequency of occurrence in the Russian population is shown in table 1. The list of primers is shown in table 2.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
1. Проводят забор периферической крови из вены у беременной женщины1. Peripheral blood sampling from a vein in a pregnant woman
2. С помощью последовательного центрифугирования или любым другим адаптированным для данного исследования способом отделяют плазму.2. Using sequential centrifugation or any other method adapted for this study, the plasma is separated.
3. Из плазмы выделяется внеклеточная ДНК, содержащая материнскую и плодовую фракции.3. Extracellular DNA containing maternal and fetal fractions is released from plasma.
4. Проводят амплификацию фрагментов ДНК, включающих ОНП.4. Spend the amplification of DNA fragments, including SNPs.
5. Определяют последовательности (проводят секвенированирование) полученных фрагментов ДНК с помощью методов высокопроизводительного секвенирования.5. Sequences (sequencing) of the obtained DNA fragments are determined using high-throughput sequencing methods.
6. Для каждого из ОНП подсчитывают представленность обоих аллелей. ОНП с долей менее представленного аллеля от 0.0075 до 0.20 и суммарным покрытием не менее 1000 фрагментов считают информативными. И для каждого ОНП рассчитывают долю плодовой ДНК по формуле: 2*B/(A+B), где A доля более представленного аллеля, а B - доля менее представленного аллеля.6. For each of the SNPs, the representation of both alleles is calculated. SNPs with a fraction of less than the presented allele from 0.0075 to 0.20 and a total coverage of at least 1000 fragments are considered informative. And for each SNP, the fraction of fruit DNA is calculated by the formula: 2 * B / (A + B), where A is the proportion of the more presented allele, and B is the fraction of the less represented allele.
7. Доля плодовой ДНК определяется как медиана значений доли плодовой ДНК для всех информативных аллелей.7. The percentage of fruit DNA is defined as the median of the percentage of fruit DNA for all informative alleles.
Реализация изобретения (пример)Implementation of the invention (example)
Результаты определения доли плодовой ДНК с помощью ОНП сравнивали с результатами определения доли плодовой ДНК по Y хромосоме.The results of determining the fraction of fetal DNA using SNPs were compared with the results of determining the fraction of fetal DNA from the Y chromosome.
Образец 1: доля плодовой ДНК по Y хромосоме - 14%.Sample 1: the proportion of fruit DNA on the Y chromosome - 14%.
В таблице 3 приведены результаты подсчета частоты встречаемости аллелей для каждого ОНП. Всего 13 информативных ОНП. Доля плодовой ДНК, определенная на основании секвенирования последовательностей ОНП, 13%.Table 3 shows the results of calculating the frequency of occurrence of alleles for each SNP. Only 13 informative SNPs. The proportion of fruit DNA, determined on the basis of sequencing of SNP sequences, 13%.
Образец 2: доля плодовой ДНК по Y хромосоме - 11%.Sample 2: the proportion of fruit DNA on the Y chromosome is 11%.
В таблице 4 приведены результаты подсчета частоты встречаемости аллелей для каждого ОНП. Всего 17 информативных ОНП. rs7696439 исключен из рассмотрения из-за низкого покрытия - 204 фрагмента. Доля плодовой ДНК, определенная на основании секвенирования последовательностей ОНП, 11,4%.Table 4 shows the results of calculating the frequency of occurrence of alleles for each SNP. A total of 17 informative SNPs. rs7696439 is excluded from consideration due to low coverage - 204 fragments. The proportion of fruit DNA, determined on the basis of sequencing of SNP sequences, 11.4%.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104653A RU2636618C1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Method and test system for determination of share of fetal dna in plasma of pregnant woman using high-productive sequencing methods |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017104653A RU2636618C1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Method and test system for determination of share of fetal dna in plasma of pregnant woman using high-productive sequencing methods |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2636618C1 true RU2636618C1 (en) | 2017-11-24 |
Family
ID=63853237
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017104653A RU2636618C1 (en) | 2017-02-14 | 2017-02-14 | Method and test system for determination of share of fetal dna in plasma of pregnant woman using high-productive sequencing methods |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2636618C1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120264121A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Verinata Health, Inc. | Resolving genome fractions using polymorphism counts |
-
2017
- 2017-02-14 RU RU2017104653A patent/RU2636618C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120264121A1 (en) * | 2011-04-12 | 2012-10-18 | Verinata Health, Inc. | Resolving genome fractions using polymorphism counts |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
HumanCytoSNP-12 v2.0 Gene Annotation File. Illumina, Inc. 30.05.2013 [Найдено 20.10.2017] [он-лайн]. Найдено из Интернет: URL: https://support.illumina.com/array/array_kits/humancyto-snp-12_v2-1_dna_analysis_kit/downloads.html. * |
СУХИХ Г.Т. и др. Неинвазивный пренатальный ДНК-скрининг анеуплоидий плода по крови матери методом высокопроизводительного секвенирования. Клинические рекомендации. Акушерство и гинекология. 29.04.2016; 6: 1-28. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Leaver et al. | Non-invasive preimplantation genetic testing (niPGT): the next revolution in reproductive genetics? | |
Liu et al. | Non-invasive pre-implantation aneuploidy screening and diagnosis of beta thalassemia IVSII654 mutation using spent embryo culture medium | |
US10658070B2 (en) | Resolving genome fractions using polymorphism counts | |
CN110176273B (en) | Method and process for non-invasive assessment of genetic variation | |
TWI703216B (en) | Methylation pattern analysis of tissues in a dna mixture | |
Schlecht et al. | Expression profiling of mammalian male meiosis and gametogenesis identifies novel candidate genes for roles in the regulation of fertility | |
DK2766496T3 (en) | METHODS AND PROCESSES FOR NON-INVASIVE ASSESSMENT OF GENETIC VARIATIONS | |
ES2939547T3 (en) | Methods and procedures for the non-invasive evaluation of genetic variations | |
US20130103320A1 (en) | Methods and processes for non-invasive assessment of genetic variations | |
KR20160013183A (en) | Methods and processes for non-invasive assessment of genetic variations | |
Snyder et al. | Noninvasive fetal genome sequencing: a primer | |
Meyer et al. | Evaluating the evidence for transmission distortion in human pedigrees | |
BR112013020220B1 (en) | METHOD FOR DETERMINING THE PLOIDIA STATUS OF A CHROMOSOME IN A PREGNANT FETUS | |
Tewes et al. | DMRT1 mutations are rarely associated with male infertility | |
Afkhami et al. | The HLA-G 14-bp insertion/deletion polymorphism in recurrent spontaneous abortion among Iranian women | |
Huang et al. | Genome-wide association study on chicken carcass traits using sequence data imputed from SNP array | |
McIver et al. | Population-scale analysis of human microsatellites reveals novel sources of exonic variation | |
Wallace et al. | Genetics in ocular inflammation—basic principles | |
WO2015026967A1 (en) | Methods of using low fetal fraction detection | |
Sasaki et al. | Uniparental disomy analysis in trios using genome-wide SNP array and whole-genome sequencing data imply segmental uniparental isodisomy in general populations | |
Satirapod et al. | Clinical utility of combined preimplantation genetic testing methods in couples at risk of passing on beta thalassemia/hemoglobin E disease: A retrospective review from a single center | |
CN116157538A (en) | Nuclease-related end profiling of free nucleic acids | |
Yong et al. | Molecular characterization of a polymorphic 3-Mb deletion at chromosome Yp11. 2 containing the AMELY locus in Singapore and Malaysia populations | |
WO2018090991A1 (en) | Universal haplotype-based noninvasive prenatal testing for single gene diseases | |
Ferreira et al. | Mosaicism for FMR1 gene full mutation and intermediate allele in a female foetus: A postzygotic retraction event |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190215 |