近日,英国牛津大学出版社旗下的核酸及生物信息学领域权威期刊《核酸研究》(Nucleic Acids Research,IF=14.9)在线发表了中南大学湘雅医院国家老年疾病临床医学研究中心/生物信息中心李津臣教授、赵贵虎助理研究员和李滨副研究员的最新研究成果《VarCards2: an integrated genetic and clinical database for ACMG-AMP variant-interpretation guidelines in the human whole genome》。该研究发布了面向ACMG/AMP的全基因组变异解读数据库及分析平台-VarCards2 (http://www.genemed.tech/varcards2/)。中南大学湘雅医院老年医学科博士研究生王峥和国家老年疾病临床医学研究中心助理研究员赵贵虎为本研究共同第一作者,国家老年疾病临床医学研究中心李津臣教授、赵贵虎助理研究员和李滨副研究员为本文通讯作者。本研究工作得到了邱健教授团队、唐北沙教授团队以及夏昆教授团队的大力支持,获得了国家重大研究计划、国家自然科学基金的支持。
高通量测序技术的迅速发展为遗传咨询领域带来了前所未有的机遇和挑战。为了辅助临床医生或遗传咨询师准确解读遗传变异,美国医学遗传学与基因组学学会(ACMG)为遗传变异的解读制定了指南。ACMG的基因变异解读指南目前被公认为是基因变异致病性解读的最佳指南,但是由于其解读体系庞杂,需要用到的一系列如基因变异位点频率信息、基因变异致病性预测得分、是否为已知的致病变异等注释信息分布在不同的网站和数据库上,查询对应数据颇为繁琐,甚至有些注释资源只能通过命令行工具获取,这给大多数未接受过生物信息技术培训的临床医生和遗传咨询师的基因变异解读工作带来了极大的不便。
为了便于临床医生或遗传咨询师查询对应的遗传注释资源进行基因变异解读,该研究团队收集并整理了超过了150个遗传和临床相关的数据库或工具,并将人类基因组中的所有单核苷酸变异,已知的小片段插入缺失以及拷贝数变异同这些数据关联在一起,开发了一站式全基因组变异解读数据库及分析平台-VarCards2。该平台允许访客免费查询及分析任意感兴趣的基因变异及其相关遗传和临床表型信息,以便对基因变异致病性作系统评估。
该数据库总共收录了8,812,917,339个单核苷酸变异、368,820,266个小片段插入缺失、2,773,555个拷贝数变异以及50,489线粒体基因变异,主要包括以下关联信息:(1)基因变异在不同对照人群中的频率;(2)基于105款软件对基因变异致病性的预测;(3)基因变异相关的疾病与表型;(4)编码区变异对转录和翻译的影响(5)非编码区变异的相关调控信息;(6)基因的功能、表达水平,分子通路以及相关疾病等信息;(7)药物基因组学相关信息。总而言之,VarCards2将作为医学遗传学工作者的重要工具,可以有效地筛选和鉴定疾病的致病突变与致病基因。
据悉,李津臣教授团队利用生物信息、人工智能、深度学习等方法开发精准解读基因变异、鉴定候选基因的新工具、新平台及数据库,并应用到以孤独症、帕金森病为代表的神经精神类疾病,探究疾病发生发展的本质规律及发病机制,为其精准防控和诊疗提供科学依据。课题组PI李津臣教授作为项目负责人,获批国家重点研发计划(青年科学家项目)、国家“万人计划”青年拔尖人才项目、国家自然科学基金面上项目等科研项目10余项,获批经费总计近2000万元。以第一作者或通讯作者在Molecular Psychiatry、Nature Communications、Nucleic Acids Research、Brain、Acta Neuropathologica、eBioMedicine等国际知名期刊累计发表SCI研究论文40余篇(JCR1区36篇),其中IF>10的研究论文15篇。
课题组长期招聘科研人员及博士后工作人员,有意者可与李津臣教授(lijinchen@csu.edu.cn)联系。
论文链接:https://doi.org/10.1093/nar/gkad1061