detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag ngs data
DESCRIPTION
Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data. Peter van ‘t Hof. Opbouw presentatie. Structurele Variaties Pair sequencing Clustering Resultaten. 2. Structurele Variaties. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/1.jpg)
Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data
Peter van ‘t Hof
![Page 2: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/2.jpg)
Opbouw presentatie
•Structurele Variaties
•Pair sequencing
•Clustering
•Resultaten
2
![Page 3: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/3.jpg)
Structurele Variaties
3
Genome structural variation discovery and genotyping - Can Alkan, Bradley P. Coe and Evan E. Eichler - Nature Reviews Genetics 2011
![Page 4: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/4.jpg)
Structurele Variaties
4
Extreem voorbeeld
![Page 5: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/5.jpg)
Mate-pair sequencing
5
F R
Libary Prep
![Page 6: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/6.jpg)
Paired sequencing
6
•Clustering
Computational methods for discovering structural variation with next-generation sequencing - P Medvedev1, M Stanciu1 & N Brudno - Nature Methods 2009
![Page 7: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/7.jpg)
Insertsize
7
Size (bp)
Frag
men
ts
![Page 8: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/8.jpg)
Huidige programma
•Algoritme vindt wel SV’s die bevestigd kunnen worden
•Sample van 700M reads duurt 5 dagen
•Veel geheugen vereist
•Onhandig in gebruik
8
![Page 9: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/9.jpg)
Hoe?
•Programmeren in C++
9
![Page 10: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/10.jpg)
Nieuw programma
•Sample van 700M duurt nu +/- 3 uur(single thread)
•Sample van 700M duurt +/- 30 min(multi thread, 8 cores)
10
![Page 11: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/11.jpg)
Vergelijking metoude programma
11
![Page 12: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/12.jpg)
Resultaten
12
Homozygote deletie
Inversie
![Page 13: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/13.jpg)
Resultaten
13
Hetrozygote deletie
Homozygote insertie
![Page 14: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/14.jpg)
Filter
14
SVcov = pairs coverage SVCcov = concordant pairs coverage
SVcov / Ccov = Relative to concordant
![Page 15: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/15.jpg)
Filter
15
SVcov = pairs coverage SVnCcov = non-concordant pairs coverage
SVcov / (nCcov - SVcov) = Relative to non-concordant
![Page 16: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/16.jpg)
Test set
•70 Mate-Pair samples van het UMC-U
•Vorige analyses zijn per sample of per groep gedaan
•Mogelijkheid om te kijken naar populatie SV’s
•In totaal meer dan 700.000 ongefilterde niet unieke SV’s
16
![Page 17: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/17.jpg)
Filter
17
![Page 18: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/18.jpg)
Filter
18
![Page 19: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/19.jpg)
Populatie SV’s
19
![Page 20: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/20.jpg)
Confirmatie PCR’s
20
•29 SV's met overlap over het breekpunt10 SV's zonder overlap maar wel beide kanten gezien10 SV's zonder overlap en maar één kant gezien
Totaal 96 PCR’s welke van 2 kanten gesequenced zijn
![Page 21: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/21.jpg)
Confirmatie PCR’s
21
•14 breekpunten op een inversie welke in een palindromische sequenties33 breekpunten die niet bevestig konden worden
Totaal 96 PCR’s welke van 2 kanten gesequenced zijn
![Page 22: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/22.jpg)
Mogelijke vervolg stappen
•Sequenties van onbekende inserts bepalen
•Combinatie van paired-sequecing met read-depth en split-read SV-call methodes
22
![Page 23: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/23.jpg)
Conclusie•Tot nu toe is het +/- 150x sneller
•De ongefilterde resultaten komen overheen met het oude programma
•Filter kan groot deel van de false-positives er uit filteren
•Programma kan al als vervanging voor het oude programma gebruikt worden
23
![Page 24: Detectie van genomische structurele variaties op basis van paired-tag NGS data](https://reader035.vdocument.in/reader035/viewer/2022070416/568151c0550346895dbff475/html5/thumbnails/24.jpg)
Dankwoord•Hubrecht
Instituut• Edwin Cuppen
• Marieke Simonis
• Wim Spee
• Sander Boymans
• Maarten van Iterson
• Sebastiaan van Heesch
• Roel Hermsen
• Eward Kuijk
• Eward de Bruijn
UMC Utrecht
Wigard Kloosterman
Mark van Roosmalen
Ivo Renkens
Hogeschool Utrecht
Anja ter Avest
Eva Greiner