Das menschliche Erbgut besteht im Normalfall aus 46 Chromosomen mit rund 23.000 Genen. Gene haben Anteile, die nicht für Proteine kodieren, aber regulatorische Funktionen innehaben können (z.B. Introns) und solche, die die Information für Proteine enthalten (Exons). Der Großteil der menschlichen DNA besteht aus Regionen, die nicht direkt für die Produktion von Proteinen zuständig sind. Exons machen dagegen weniger als 2% unserer Erbinformation aus. 

Was wird bei der Exom-Sequenzierung untersucht?

Die Gesamtheit der Exons eines Organismus wird Exom genannt. Bei der Sequenzierung des Exoms (Whole-Exome Sequencing, WES) werden somit die Regionen des Genoms analysiert, die für Proteine kodieren. Introns oder andere regulatorische Bereiche werden in der Regel nicht berücksichtigt.

Wann ist eine Exom-Sequenzierung sinnvoll?

Die Exom-Sequenzierung stellt die Methode der Wahl dar bei

• komplexer unspezifischer Symptomatik oder ungeklärter Diagnose
• unklarer Entwicklungsstörung
• Zusammenstellung eines personalisierten Gen-Panels (basierend auf der klinischen Fragestellung)

Was ist ein Trio-Exom?

Um krankheitsverursachende Varianten effizienter zu identifizieren, kann eine Trio-WES-Diagnostik (Trio-Exom) sinnvoll sein. Dafür wird neben der Patienten-DNA auch die der Eltern analysiert. 

Warum ist ein Trio-Exom sinnvoll?

Die Trio-WES-Diagnostik erhöht die Aufklärungsrate u.a. durch Reduzierung der zu bewertenden Varianten sowie präzisere Einstufung der Pathogenität mittels

• Detektion von de novo-Varianten
• Zeitgleicher elterlicher Segregationsanalyse 

Was wird für eine Exom-Sequenzierung benötigt?

Für eine optimale Beurteilung der (Trio-) WES-Daten sind möglichst detaillierte Informationen über die Klinik von Patient:innen notwendig, da wir indikationsspezifisch anhand von standardisierten Schlagworten (HPO-Terms) auswerten. 

Was muss bei einer Exom-Sequenzierung beachtet werden?

Im zeitlichen Verlauf können die WES-Daten (ohne erneute Blutentnahme) auf Basis neuer wissenschaftlicher Erkenntnisse oder abweichender Klinik re-evaluiert werden. Bei Minderjährigen dürfen Varianten für spätmanifestierende Erkrankungen gemäß Gendiagnostikgesetz nicht berücksichtigt werden.

Das menschliche Genom umfasst neben Exons unter anderem auch Introns, die häufig eine regulatorische Funktion übernehmen und auch zu einer Veränderung der Genexpression beitragen können. In einer Exom-Sequenzierung (s.o.) werden diese Regionen in der Regel nicht berücksichtigt.

Was wird bei der Genom-Sequenzierung untersucht?

Bei der Sequenzierung des gesamten Genoms (Whole-Genome Sequencing, WGS) werden neben den kodierenden auch die nicht-kodierenden Regionen analysiert. 

Wann ist eine Genom-Sequenzierung sinnvoll?

WGS eignet sich hervorragend, um auch die seltenen Varianten, die abseits der Exons liegen, als genetische Ursache zu identifizieren. WGS kann daher eingesetzt werden, um eine zweite (intronische) Variante für eine rezessive Krankheit auszuschließen oder um Bruchpunkte von Strukturvarianten genau zu identifizieren.

Mit einem Gen-Panel wird die gleichzeitige Befundung mehrerer (im Vorfeld festgelegter) Gene bezeichnet. Gibt es eine Verdachtsdiagnose, kann die Panel-Diagnostik daher ein kosten- und zeiteffizienter Weg zur Diagnose sein. 

Was wird mit einer Panel-Diagnostik untersucht?

Mittels Next-Generation Sequencing (NGS) filtern wir und werten Gene indikationsspezifisch aus. Die Panels werden auf Basis des aktuellen wissenschaftlichen Kenntnisstands, unserer langjährigen Erfahrung und im Dialog mit klinischen Partner:innen zusammengestellt sowie kontinuierlich aktualisiert. 

Für schwer zu sequenzierende Regionen (z.B. Sequenzhomologien im PKD1-Gen oder hochrepetitive Regionen wie RPGR-ORF15) haben wir spezielle NGS-basierte und bioinformatische Verfahren entwickelt. 

Welche Panels gibt es?

Hier finden Sie stets unsere aktuellen Panels. Darüber hinaus können wir Panels individuell zusammenstellen. Sprechen Sie uns bei Fragen hierzu sehr gerne an:

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Bei dem Verdacht auf eine konkrete Erkrankung kann es sinnvoll sein, gezielt nur ein Gen zu untersuchen. Ein Beispiel ist die Sichelzellanämie, die durch eine bestimmte (meist homozygote) Punktmutation im HBB-Gen verursacht wird (c.20A>T, p.Glu7Val).

Wann wird eine Einzelgenanalyse durchgeführt?

Neben der Hochdurchsatz-Sequenzierung (parallele Sequenzierung von tausenden DNA-Fragmenten) bieten wir auch die klassische DNA-Sequenzierung nach Sanger an. Diese wird u.a. zur Detektion von bekannten familiären Varianten eingesetzt oder bei Genen, die sich durch Hochdurchsatzsequenzierung nicht adäquat analysieren lassen. 

Bestimmte genetische Veränderungen lassen sich durch DNA-Sequenzierung nicht oder nur unzureichend detektieren. Hier können andere Methoden (s.u.) erforderlich sein.

Kommt eine Verdopplung oder der Verlust von Gen-Anteilen als Ursache einer Erkrankung infrage, kann eine MLPA die geeignete Diagnostikmethode sein.  

Was wird mit einer MLPA untersucht?

Mittels MLPA (multiplex ligation-dependent probe amplification) können gezielt Dosisunterschiede (Deletionen/Duplikationen) von Genen und einzelnen Exons sowie abweichende Methylierungsmuster bestimmt werden. 

Wann wird eine MLPA eingesetzt?

Standardmäßig wird die MLPA-Technik z.B. in der Diagnostik der Thalassämien, der spinalen Muskelatrophie, der Hypercholesterinämie, des familiären Brust- und Eierstockkrebses und des Kleinwuchses angewandt. 

Gibt es für jedes Gen eine MLPA?

Bislang wurde nicht für alle bekannten Gene die passende MLPA entwickelt. Wenn Sie eine Dosis-Analyse eines bestimmten Gens oder Genabschnittes wünschen, beraten wir Sie gerne.

Die Ursache bestimmter genetischer Erkrankungen ist eine Verlängerung spezieller Genabschnitte (sog. Repeats). Diese können mit einer herkömmlichen Sequenzierung oft nicht adäquat abgebildet und ausgewertet werden. Um ein verlässliches Ergebnis zu erhalten, kann daher eine Fragmentlängenanalyse die Methode der Wahl sein.

Was ist eine Fragmentlängenanalyse?

Mittels Fragmentlängenanalyse lässt sich die Länge von PCR-Fragmenten in einem relevanten DNA-Abschnitt mittels Kapillargelelektrophorese bestimmen. Die Fragmentlängen werden anschließend anhand der verwendeten Standards mit einem spezifischen Programm ausgewertet. 

Wann wird eine Fragmentlängenanalyse durchgeführt?

Die Fragmentlängenanalyse wird u.a. eingesetzt bei dem Verdacht auf Fragiles X-Syndrom, Huntington-Erkrankung und spinozerebelläre Ataxie.