Využití celoexomového sekvenování pro detekci variant v počtu kopií v molekulární diagnostice neurovývojových onemocnění

Bc. Kristína Handzušová

Master's thesis

Whole exome sequencing as a tool for copy number variants analysis in molecular diagnostic of neurodevelopmental disorders

Abstract:

Copy number variations (CNVs) are a common cause of severe neurodevelopmental diseases (NDDs). Whole exome sequencing (WES) is an advanced approach to the analysis of CNVs that can increase the number of diagnosed patients with NDDs. However, even with this technique, the reliability of the analysis can be significantly affected by various factors. In this thesis, two different platforms and five bioinformatic data analysis approaches were used to compare the detection of CNVs using WES. The outputs from these analyses showed large heterogeneity in variant reporting and varying detection success rates for the different approaches. The sequencing quality and technical parameters of the variants studied also had a significant impact on the reliability of CNVs detection. Although WES is a revolutionary technique for the detection of CNVs in patients with NDDs, there is currently no ideal approach that can capture all CNVs. Therefore, the most reliable detection of CNVs may be achieved by combining multiple approaches simultaneously.

Abstract:

Varianty v počtu kopií DNA (CNVs) jsou častou příčinou vzniku závažných neurovývojových onemocnění (NDDs). Celoexomové sekvenování (WES) je moderní přístup v analýze CNVs, který může zvýšit diagnostický záchyt pacientů s NDDs. Nicméně i u této techniky může být spolehlivost analýzy významně ovlivněna různými faktory. V této diplomové práci byly pro porovnání detekce CNVs pomocí WES použity dvě různé platformy a pět přístupů bioinformatické analýzy dat. Výstupy z těchto analýz ukázaly u jednotlivých přístupů velkou heterogenitu v reportování variant a různou úspěšnost jejich detekce. Významný vliv na spolehlivost detekce CNVs měla i kvalita sekvenování a technické parametry sledovaných variant. Ačkoli je WES revoluční technikou v detekci CNVs u pacientů s NDDs, v současné době neexistuje ideální postup, kterým by bylo možné zachytit všechny CNVs. Proto lze nejvíce spolehlivé detekce CNVs dosáhnout kombinací více přístupů současně.

Keywords

celoexomové sekvenování, WES, NGS, varianty počtu kopií, CNV, neurovývojová onemocnění, intelektuální nedostatečnost, autismus, whole exome sequencing, copy number variants, neurodevelopmental diseases, intellectual disability, autism

Language used: Slovak

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 26. 6. 2023
• Supervisor: RNDr. Vladimíra Vallová, Ph.D.
• Reader: Mgr. Mária Janíková, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Bioanalytical Laboratory Diagnostics in Medicine - Medical Genetics and Molecular Diagnostics / Bioanalytical Laboratory Diagnostics in Medicine - Medical Genetics and Molecular Diagnostics