scholarly journals Detection and validation of six pathogenic variants in Chinese inherited heart disease patients using clinical whole-exome sequencing

2021 ◽  
Author(s):  
Lichao Cao ◽  
Fei Ye ◽  
Shuqi Xie ◽  
Ying Ba ◽  
Ying Zeng ◽  
...  
Keyword(s):  
Heart Disease ◽  
Next Generation Sequencing ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Sanger Sequencing ◽  
Targeted Next Generation Sequencing ◽  
Pathogenic Variants ◽  
Whole Exome ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

The targeted next-generation sequencing (NGS) was employed in detecting the pathogenic mutations in inherited heart disease patients in the present study. Two main methods, the NGS and the classic Sanger sequencing, were used in this study. And, the whole-exome sequencing (WES) was specifically used in this study.

scholarly journals Genetic landscape of pediatric movement disorders and management implications

2018 ◽  
Vol 4 (5) ◽  
pp. e265 ◽  
Author(s):  
Dawn Cordeiro ◽  
Garrett Bullivant ◽  
Komudi Siriwardena ◽  
Andrea Evans ◽  
Jeff Kobayashi ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Movement Disorder ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Movement Disorders ◽  
Genetic Diagnosis ◽  
Next Generation ◽  
Targeted Next Generation Sequencing ◽  
Whole Exome ◽  
Generation Sequencing

ObjectiveTo identify underlying genetic causes in patients with pediatric movement disorders by genetic investigations.MethodsAll patients with a movement disorder seen in a single Pediatric Genetic Movement Disorder Clinic were included in this retrospective cohort study. We reviewed electronic patient charts for clinical, neuroimaging, biochemical, and molecular genetic features. DNA samples were used for targeted direct sequencing, targeted next-generation sequencing, or whole exome sequencing.ResultsThere were 51 patients in the Pediatric Genetic Movement Disorder Clinic. Twenty-five patients had dystonia, 27 patients had ataxia, 7 patients had chorea-athetosis, 8 patients had tremor, and 7 patients had hyperkinetic movements. A genetic diagnosis was confirmed in 26 patients, including in 20 patients with ataxia and 6 patients with dystonia. Targeted next-generation sequencing panels confirmed a genetic diagnosis in 9 patients, and whole exome sequencing identified a genetic diagnosis in 14 patients.ConclusionsWe report a genetic diagnosis in 26 (51%) patients with pediatric movement disorders seen in a single Pediatric Genetic Movement Disorder Clinic. A genetic diagnosis provided either disease-specific treatment or effected management in 10 patients with a genetic diagnosis, highlighting the importance of early and specific diagnosis.

scholarly journals Next-generation sequencing refines the genetic architecture of Greek GnRH-deficient patients

2019 ◽  
Vol 8 (5) ◽  
pp. 468-480 ◽  
Author(s):  
M I Stamou ◽  
P Varnavas ◽  
L Plummer ◽  
V Koika ◽  
N A Georgopoulos
Keyword(s):  
Genetic Variation ◽  
Next Generation Sequencing ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Sanger Sequencing ◽  
Wide Spectrum ◽  
Next Generation ◽  
Whole Exome ◽  
Low Prevalence ◽  
Generation Sequencing

Isolated gonadotropin-releasing hormone (GnRH) deficiency (IGD) is a rare disease with a wide spectrum of reproductive and non-reproductive clinical characteristics. Apart from the phenotypic heterogeneity, IGD is also highly genetically heterogeneous with >35 genes implicated in the disease. Despite this genetic heterogeneity, genetic enrichment in specific subpopulations has been described. We have previously described low prevalence of genetic variation in the Greek IGD cohort discovered with utilization of Sanger sequencing in 14 known IGD genes. Here, we describe the expansion of genetic screening in the largest IGD Greek cohort that has ever been studied with the usage of whole-exome sequencing, searching for rare sequencing variants (RSVs) in 37 known IGD genes. Even though Sanger sequencing detected genetic variation in 21/81 IGD patients in 7/14 IGD genes without any evidence of oligogenicity, whole exome sequencing (WES) revealed that 27/87 IGD patients carried a rare genetic change in a total of 15 genes with 4 IGD cases being oligogenic. Our findings suggest that next-generation sequencing (NGS) techniques can discover previously undetected variation, making them the standardized method for screening patients with rare and/or more common disorders.

Εφαρμογή μεθοδολογιών αλληλούχησης επόμενης γενιάς (NGS) στη διάγνωση γενετικών ενδοκρινολογικών νοσημάτων

2020 ◽  
Author(s):  
Ελισάβετ-Βαρβάρα Τάτση
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Gene Panel ◽  
Next Generation ◽  
Whole Exome ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing ◽  
Dependent Probe

Εισαγωγή: Μεγάλος αριθμός ενδοκρινολογικών νοσημάτων έχει γενετική αιτιολογία. Η εφαρμογή των μέχρι σήμερα ευρέως χρησιμοποιούμενων συμβατικών τεχνικών της Μοριακής Βιολογίας (π.χ. αλληλούχηση κατά Sanger) αδυνατεί να αποσαφηνίσει σε πολλές περιπτώσεις την γενετική διαταραχή. Την αδυναμία αυτή καλύπτει η αλληλούχηση επόμενης γενιάς (Next Generation Sequencing, NGS), η οποία επιτρέπει την παράλληλη και μαζική αλληλούχηση πολλών γονιδίων σε πολλούς ασθενείς ταυτόχρονα σε μια μόνο δοκιμασία. Χαρακτηριστικά παραδείγματα ενδοκρινολογικών νοσημάτων, των οποίων η αναγνώριση της μοριακής διαταραχής δεν είναι πάντα εφικτή με τις συμβατικές μεθόδους, αποτελούν ο Μονογονιδιακός Σακχαρώδης Διαβήτης (ΜΣΔ) MODY, ο Συγγενής Υπερινσουλινισμός (ΣΥ), η Πολλαπλή Υποφυσιακή Ανεπάρκεια (ΠΥΑ) και οι Διαταραχές Διαφοροποίησης του Φύλου (ΔΔΦ). Ασθενείς με ΜΣΔ MODY και ΣΥ παρουσιάζουν διαταραχές στην έκκριση της ινσουλίνης από τα β-κύτταρα των νησιδίων Langerhans του παγκρέατος. Συγκεκριμένα, ασθενείς με ΜΣΔ MODY παρουσιάζουν μειωμένη έκκριση ινσουλίνης και κατά συνέπεια υπεργλυκαιμία, ενώ ασθενείς με ΣΥ παρουσιάζουν αυξημένη έκκριση ινσουλίνης, δυσανάλογη προς τα κυκλοφορούντα επίπεδα γλυκόζης στο αίμα, και κατά συνέπεια υπογλυκαιμία. Ασθενείς με ΠΥΑ μπορεί να παρουσιάζουν ανατομικές ανωμαλίες της υπόφυσης και δυσμορφίες του προσώπου, καθώς και ανεπάρκεια τουλάχιστον δύο ορμονών της υπόφυσης, ενώ ασθενείς με ΔΔΦ παρουσιάζουν διαταραχές στον εμβρυολογικό καθορισμό και στην διαφοροποίηση του χρωμοσωμικού, γοναδικού και ανατομικού φύλου, με αποτέλεσμα την γέννηση νεογνών με αμφίβολα ή ασαφή έξω γεννητικά όργανα. Η μοριακή ταυτοποίηση της διαταραχής είναι θεμελιώδους σημασίας, όχι μόνο για την αναγνώριση των παθολογικών παραλλαγών των γονιδίων, τα οποία ευθύνονται για τα παραπάνω νοσήματα, αλλά και για τον συσχετισμό φαινότυπου-γονότυπου, για τη θεραπεία, την πρόγνωση και την αναγνώριση συνοδών χαρακτηριστικών της νόσου καθώς και για την παροχή γενετικής συμβουλευτικής στον ασθενή και στην οικογένεια του. Επιπλέον, προϋπόθεση για την ορθολογική αντιμετώπιση του νεογνού με ΔΔΦ αποτελεί η ταυτοποίηση της μοριακής βλάβης, η οποία μπορεί να καθορίσει την απόφαση για το φύλο του παιδιού, απόφαση με σημαντικές συνέπειες στην ψυχοκοινωνική προσαρμογή και τη μελλοντική ποιότητα της ζωής του. Σκοπός: Ο σκοπός της παρούσας διδακτορικής διατριβής ήταν η αποσαφήνιση της μοριακής διαταραχής, ασθενών με γενετικά ενδοκρινολογικά νοσήματα, στους οποίους οι μέχρι σήμερα χρησιμοποιούμενες τεχνικές μοριακής ανάλυσης απέτυχαν να εντοπίσουν την μοριακή βλάβη, με την εφαρμογή μεθοδολογιών αλληλούχησης επόμενης γενιάς (Next Generation Sequencing Targeted Gene Panel, NGS TGP και Whole Exome Sequencing, WES). Συγκεκριμένα, διερευνήθηκε η γενετική αιτία 50 ασθενών με MODY, 17 ασθενών με ΣΥ, 2 ασθενών με ΠΥΑ και 2 ασθενών με ΔΔΦ. Ασθενείς και Μέθοδοι: Πενήντα ασθενείς με MODY ελέγχθηκαν για την παρουσία παθολογικών παραλλαγών σε μια ομάδα 7 γονιδίων (GCK, HNF1A, HNF4A, HNF1B, INS, ABCC8 και KCNJ11), τα οποία είναι γνωστό ότι συνδέονται με τον ΜΣΔ MODY. Δεκαεπτά ασθενείς με ΣΥ ελέγχθηκαν για την παρουσία παθολογικών παραλλαγών στην παραπάνω ομάδα γονιδίων, πολλά από τα οποία έχουν συνδεθεί με το ΣΥ αλλά και σε ακόμα 5 γονίδια (GLUD1, HADH, INSR, SLC16A1, TRMT10A), τα οποία επίσης σχετίζονται με τον ΣΥ. Οι ασθενείς με MODY ή ΣΥ, στους οποίους δεν ανιχνεύθηκε παθολογική παραλλαγή με την μεθοδολογία του NGS, ελέγχθηκαν για απαλείψεις και διπλασιασμούς των γονιδίων GCK, HNF1A, HNF4A, HNF1B και ABCC8 με την μέθοδο του MLPA (Multiplex Ligation-dependent Probe Amplification). Επιπλέον, οι ασθενείς με ΣΥ στους οποίους δεν ανιχνεύθηκε παθολογική παραλλαγή με την μεθοδολογία του NGS, ελέγχθηκαν και για την παρουσία των παθολογικών ιντρονικών παραλλαγών c.1333-1013A>G του γονιδίου ABCC8 και c.636+471G>T του γονιδίου HADH με την αλληλούχηση κατά Sanger. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας, ακόμη, διερευνήθηκε η συχνότητα της παραλλαγής p.S385C του γονιδίου KCNJ11 στον Ελληνικό πληθυσμό. Με τη μέθοδο WES ελέγχθηκαν 2 ασθενείς με ΠΥΑ και 2 ασθενείς με ΔΔΦ, με σκοπό την ανίχνευση παθολογικών παραλλαγών που ευθύνονται για το φαινότυπό τους. Όλες οι παθολογικές παραλλαγές που ανιχνεύθηκαν με την μεθοδολογία του NGS, επιβεβαιώθηκαν με την αλληλούχηση κατά Sanger. Αποτελέσματα: Στο 28% (14/50) των ασθενών με MODY ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων ABCC8 (8%, 4/50), GCK (8%, 4/50), HNF1A (6%, 3/50), HNF1B (4%, 2/50) και HNF4A (2%, 1/50). Στο 6% (3/50) βρέθηκαν αβέβαιης σημασίας παραλλαγές του γονιδίου ABCC8. Καμία παθολογική παραλλαγή δεν ανιχνεύθηκε στα γονίδια KCNJ11 και INS. Πέντε νέες παθολογικές παραλλαγές ανιχνεύθηκαν: η p.C371X του γονιδίου GCK, η p.N402Y του γονιδίου HNF1A, η p.E285K του γονιδίου HNF4A, η p.M1514T και η p.S1386F του γονιδίου ABCC8. Ακόμη, 2 ασθενείς με MODY έφεραν εκ νέου απάλειψη ολόκληρου του γονιδίου HNF1Β. Στο 23.5% (4/17) των ασθενών με ΣΥ ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων ABCC8 (11.8%, 2/17), GCK (5.9%, 1/17) και HNF4A (5.9%, 1/17), ενώ στο 11.8% (2/17) των ασθενών με ΣΥ βρέθηκαν αβέβαιης σημασίας παραλλαγές των γονιδίων KCNJ11, INSR και HNF4A. Τρεις νέες παθολογικές παραλλαγές ανιχνεύθηκαν: η p.V71A του γονιδίου GCK, η p.R333P του γονιδίου HNF4A και η p.I445Sfs*5 του γονιδίου ABCC8. Η συχνότητα της παραλλαγής p.S385C του γονιδίου KCNJ11 στον Ελληνικό πληθυσμό βρέθηκε να είναι 1.35% (>1%), δηλαδή πολυμορφισμός. Με την εφαρμογή του WES στους 2 ασθενείς με ΠΥΑ ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων HS6ST1, IL17RD, SOX9 (νέα παραλλαγή) και ΒΜΡ4, GNRH1, SRA1 αντίστοιχα, οι οποίες πιθανώς ευθύνονται για κάποια από τα κλινικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν, ενώ στους 2 ασθενείς με ΔΔΦ ανιχνεύθηκαν παθολογικές παραλλαγές των γονιδίων TACR3, WNT7A και SAMD9 (εκ νέου παραλλαγή), PMM2, ACTN4 αντίστοιχα, οι οποίες πιθανώς ευθύνονται για τα κλινικά χαρακτηριστικά που παρουσιάζουν. Συμπεράσματα: Η εφαρμογή της μεθοδολογίας του NGS προσέφερε γενετική διάγνωση στο 28% των ασθενών με MODY και στο 23.5% των ασθενών με ΣΥ, επέτρεψε την ταυτοποίηση 5 νέων παθολογικών παραλλαγών σε ασθενείς με MODY και 3 σε ασθενείς με ΣΥ και αποκάλυψε ότι οι παθολογικές παραλλαγές του γονιδίου ABCC8 στους ασθενείς με MODY ήταν ισάριθμες με τις παθολογικές παραλλαγές του γονιδίου GCK των ασθενών με MODY. Επιπλέον, με την εφαρμογή του WES στους προηγουμένως αδιάγνωστους ασθενείς με ΠΥΑ και στους ασθενείς με ΔΔΦ ανιχνεύθηκαν αρκετές παραλλαγές, οι οποίες ευθύνονται για τα κλινικά χαρακτηριστικά τους. Συμπεραίνεται ότι η εφαρμογή της μεθοδολογίας του NGS προσφέρει γρήγορα αποτελέσματα, αυξάνει την διαγνωστική ακρίβεια και είναι πιο οικονομική σε σύγκριση με την αλληλούχηση κατά Sanger. Συνεπώς, η μεθοδολογία του NGS αποτελεί ένα χρήσιμο εργαλείο για τη διάγνωση γενετικών ενδοκρινολογικών νοσημάτων.

Clinical Application of Targeted Next-Generation Sequencing Panels and Whole Exome Sequencing in Childhood Epilepsy

Neuroscience ◽  
2019 ◽  
Vol 418 ◽  
pp. 291-310 ◽  
Author(s):  
Gregory Costain ◽  
Dawn Cordeiro ◽  
Diana Matviychuk ◽  
Saadet Mercimek-Andrews
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Clinical Application ◽  
Childhood Epilepsy ◽  
Next Generation ◽  
Targeted Next Generation Sequencing ◽  
Whole Exome ◽  
Generation Sequencing

scholarly journals Proposal for Modification of Cahan's Criteria Utilizing Molecular Genetic Analyses for Cases without Baseline Histopathology: A Unique Method Applicable to Primary Radiosurgery

2018 ◽  
Vol 80 (01) ◽  
pp. 010-017
Author(s):  
Aaron Rusheen ◽  
James Smadbeck ◽  
Lisa Schimmenti ◽  
Eric Klee ◽  
Michael Link ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Vestibular Schwannoma ◽  
Radiation Treatment ◽  
Molecular Genetic ◽  
Secondary Malignancy ◽  
Whole Exome ◽  
Mate Pair ◽  
Generation Sequencing

Background Cahan's criteria have been utilized since 1948 to establish causality between prior radiation treatment and the development of secondary malignancy. One major criterion specifies that histological and radiographic evidence collected before and after radiation treatment must confirm separate tumor types; however, pretreatment biopsy is rarely obtained prior to radiosurgery for vestibular schwannoma and many other skull base and cranial lesions. Therefore, in these cases Cahan's criteria cannot be validly applied. Objective This article proposes an update to Cahan's criteria using modern molecular genetic analysis for cases lacking baseline histopathology. Methods Mate-pair sequencing and whole exome sequencing of a cerebellopontine angle undifferentiated high-grade pleomorphic sarcoma (UHGPS) that developed after stereotactic radiosurgery of a presumed benign vestibular schwannoma. Results Mate-pair sequencing and whole exome sequencing of the sarcoma revealed complex chromosomal aberrations. Notably, the tumor contained a deletion in the NF2 gene at 22q12 and an in-frame deletion on exon 5 of the remaining copy of NF2. Biallelic events impacting NF2 are atypical for UHGPS but are characteristic for vestibular schwannoma. These findings help support the conclusion that the UHGPS arose from a benign vestibular schwannoma all along. Conclusions Next-generation sequencing can be successfully applied to a radiation-induced sarcoma when both the original and malignant tumors harbor separate signature genetic markers. As our understanding of the genetic profile of various tumors expand, we believe that next-generation sequencing and other genomic tools will play an increasingly important role in establishing causality between radiation and the development of secondary malignancy.

scholarly journals Next Generation Sequencing Identifies Five Novel Mutations in Lebanese Patients with Bardet–Biedl and Usher Syndromes

Genes ◽  
2019 ◽  
Vol 10 (12) ◽  
pp. 1047 ◽  
Author(s):  
Lama Jaffal ◽  
Wissam H Joumaa ◽  
Alexandre Assi ◽  
Charles Helou ◽  
George Cherfan ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Usher Syndrome ◽  
Bioinformatic Analysis ◽  
Next Generation ◽  
Novel Mutations ◽  
Pathogenic Variants ◽  
Whole Exome ◽  
Targeted Ngs ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

Aim: To identify disease-causing mutations in four Lebanese families: three families with Bardet–Biedl and one family with Usher syndrome (BBS and USH respectively), using next generation sequencing (NGS). Methods: We applied targeted NGS in two families and whole exome sequencing (WES) in two other families. Pathogenicity of candidate mutations was evaluated according to frequency, conservation, in silico prediction tools, segregation with disease, and compatibility with inheritance pattern. The presence of pathogenic variants was confirmed via Sanger sequencing followed by segregation analysis. Results: Most likely disease-causing mutations were identified in all included patients. In BBS patients, we found (M1): c.2258A > T, p. (Glu753Val) in BBS9, (M2): c.68T > C; p. (Leu23Pro) in ARL6, (M3): c.265_266delTT; p. (Leu89Valfs*11) and (M4): c.880T > G; p. (Tyr294Asp) in BBS12. A previously known variant (M5): c.551A > G; p. (Asp184Ser) was also detected in BBS5. In the USH patient, we found (M6): c.188A > C, p. (Tyr63Ser) in CLRN1. M2, M3, M4, and M6 were novel. All of the candidate mutations were shown to be likely disease-causing through our bioinformatic analysis. They also segregated with the corresponding phenotype in available family members. Conclusion: This study expanded the mutational spectrum and showed the genetic diversity of BBS and USH. It also spotlighted the efficiency of NGS techniques in revealing mutations underlying clinically and genetically heterogeneous disorders.

scholarly journals Whole-exome sequencing and its impact in hereditary hearing loss

2015 ◽  
Vol 97 ◽  
Author(s):  
TAHIR ATIK ◽  
GUNEY BADEMCI ◽  
OSCAR DIAZ-HORTA ◽  
SUSAN H. BLANTON ◽  
MUSTAFA TEKIN
Keyword(s):  
Hearing Loss ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Hereditary Deafness ◽  
Whole Exome ◽  
Human Genes ◽  
Genetic Revolution ◽  
Recent Developments ◽  
Next Generation Sequencing Ngs ◽  
Generation Sequencing

SummaryNext-generation sequencing (NGS) technologies have played a central role in the genetic revolution. These technologies, especially whole-exome sequencing, have become the primary tool of geneticists to identify the causative DNA variants in Mendelian disorders, including hereditary deafness. Current research estimates that 1% of all human genes have a function in hearing. To date, mutations in over 80 genes have been reported to cause nonsyndromic hearing loss (NSHL). Strikingly, more than a quarter of all known genes related to NSHL were discovered in the past 5 years via NGS technologies. In this article, we review recent developments in the usage of NGS for hereditary deafness, with an emphasis on whole-exome sequencing.

scholarly journals Targeted Next-Generation Sequencing Identifies Pathogenic Variants in Familial Congenital Heart Disease

2014 ◽  
Vol 64 (23) ◽  
pp. 2498-2506 ◽  
Author(s):  
Gillian M. Blue ◽  
Edwin P. Kirk ◽  
Eleni Giannoulatou ◽  
Sally L. Dunwoodie ◽  
Joshua W.K. Ho ◽  
...  
Keyword(s):  
Congenital Heart Disease ◽  
Heart Disease ◽  
Next Generation Sequencing ◽  
Congenital Heart ◽  
Next Generation ◽  
Targeted Next Generation Sequencing ◽  
Pathogenic Variants ◽  
Generation Sequencing

scholarly journals Whole Exome Sequencing Reveals Genetic Predisposition in a Large Family with Retinitis Pigmentosa

2014 ◽  
Vol 2014 ◽  
pp. 1-6 ◽  
Author(s):  
Juan Wu ◽  
Lijia Chen ◽  
Oi Sin Tam ◽  
Xiu-Feng Huang ◽  
Chi-Pui Pang ◽  
...  
Keyword(s):  
Next Generation Sequencing ◽  
Retinitis Pigmentosa ◽  
Exome Sequencing ◽  
Whole Exome Sequencing ◽  
Direct Sequencing ◽  
Genetic Defect ◽  
Chinese Family ◽  
Next Generation ◽  
Whole Exome ◽  
Generation Sequencing

Next-generation sequencing has become more widely used to reveal genetic defect in monogenic disorders. Retinitis pigmentosa (RP), the leading cause of hereditary blindness worldwide, has been attributed to more than 67 disease-causing genes. Due to the extreme genetic heterogeneity, using general molecular screening alone is inadequate for identifying genetic predispositions in susceptible individuals. In order to identify underlying mutation rapidly, we utilized next-generation sequencing in a four-generation Chinese family with RP. Two affected patients and an unaffected sibling were subjected to whole exome sequencing. Through bioinformatics analysis and direct sequencing confirmation, we identified p.R135W transition in the rhodopsin gene. The mutation was subsequently confirmed to cosegregate with the disease in the family. In this study, our results suggest that whole exome sequencing is a robust method in diagnosing familial hereditary disease.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document