下圖是一份微基因的基因檢測(cè)報(bào)告,，基于全基因組芯片分型原始檢測(cè)結(jié)果生成：

微基因檢測(cè)報(bào)告圖示,，點(diǎn)擊跳轉(zhuǎn)示例報(bào)告頁面

那么，如何科學(xué)的把原始數(shù)據(jù)中這些 ACGT 文件，變成一份解讀報(bào)告呢,？

微基因十大類檢測(cè)項(xiàng)目一覽,，含 500+ 項(xiàng)解讀報(bào)告

先來說說,，在一個(gè)人的基因組中,，22 對(duì)是常染色體；還有一對(duì)性染色體,，比如男性性染色分別編號(hào)為 X 和 Y,，以及細(xì)胞核外的線粒體。

而細(xì)胞核里的染色體,，最重要的部分是纏繞折疊的一個(gè)巨大的 DNA 分子,。

DNA 由 ACGT 四種堿基組成；這四種堿基通過 A 和 T 互補(bǔ),，C 和 G 互補(bǔ),，形成堿基對(duì)，然后連接成我們熟知的雙螺旋結(jié)構(gòu),。

在最長的 1 號(hào)染色體中,，超過兩億四千九百萬個(gè)堿基對(duì)，形成了一個(gè)超龐大的 DNA 分子,。

把單個(gè)細(xì)胞核中的 46 個(gè) DNA 分子連接起來,，總長度能達(dá)到 2 米左右。

一個(gè)人體內(nèi)約有 50 萬億個(gè)細(xì)胞,，每個(gè)細(xì)胞擁有幾乎相同的 DNA 拷貝,，總長度可以超過 1000 億千米。這個(gè)長度比太陽到冥王星距離（半長軸）的 20 倍還多,。

這些 DNA 分子,，其中大約只有 2% 的片段會(huì)直接編碼信使 RNA，進(jìn)而可以轉(zhuǎn)錄翻譯成蛋白質(zhì),，這樣的區(qū)域一般被稱為基因,。

剩下 98% 的 DNA，在過去被認(rèn)為是「垃圾 DNA」,，最近被發(fā)現(xiàn)也能轉(zhuǎn)錄成非編碼 RNA,，并且對(duì)其他基因表達(dá)的調(diào)控起重要作用。

人類 DNA 有 99% 左右是完全一致的,，這部分決定了我們?yōu)槭裁词侵绷⑿凶叩娜祟悺?span style="margin: 0px;padding: 0px;outline-style: initial;outline-width: 0px;max-width: 100%;color: rgb(79, 177, 247);box-sizing: border-box ;overflow-wrap: break-word ;">剩下的 1% 的變異,，塑造了人類膚色、血型,、食物偏好甚至是性格特征的多樣性,。

在 DNA 變異中，最常見的是單核苷酸變異,，其中變異頻率超過 1% 的,，被稱為 SNP（Single-Nucleotide Polymorphism）——單核苷酸多態(tài)性,。

舉個(gè)例子，位于 12 號(hào)染色體上的乙醛脫氫酶 ALDH2 基因上的 SNP 位點(diǎn)——rs671,，如果是 G-C,，G-C 組合，代謝乙醛的酶活性很強(qiáng),，喝酒就不會(huì)臉紅,。

而如果是 A-T，A-T 組合,，不僅會(huì)喝酒臉紅,，乙醛積累導(dǎo)致的毒性還會(huì)增加食管癌、膀胱癌,、結(jié)直腸癌,、動(dòng)脈粥樣硬化等疾病風(fēng)險(xiǎn)。

ALDH2 基因的 rs671 位點(diǎn)如何致使動(dòng)脈粥樣硬化｜doi.org/10.1172/JCI125433

這些 SNP 靠基因變異出現(xiàn),，然后在自然選擇的壓力下,，有優(yōu)勢(shì)的變異越來越多，而不適合環(huán)境的變異越來越少,。

要解讀一份基因組數(shù)據(jù),，就得先了解這些 SNP 影響的方面，以及影響的大小,，這一般被稱為位點(diǎn)的效應(yīng)量（Effect size）,。

在遺傳相關(guān)的疾病方面，科學(xué)家們總結(jié)了 SNP 的頻率和影響的關(guān)系：一個(gè) SNP 造成影響越大,，疾病越嚴(yán)重,，就越會(huì)被自然選擇清除，頻率也就越低,。

對(duì)應(yīng)圖里的這個(gè)部分,。這類疾病一個(gè)變異就決定了生病與否，這樣的變異遺傳過程中符合孟德爾遺傳規(guī)律,，因此也被叫做「孟德爾疾?。∕endelian Disease）」。

像苯丙酮尿癥（Phenylketonuria,，PKU）就比較典型,，出生 3 個(gè)月后的患者，尿液,、汗液中會(huì)散發(fā)出鼠臭味,，隨之出現(xiàn)智能和語言發(fā)育障礙，患者必須限制苯丙氨酸的攝入量。

這個(gè)疾病是由 PAH 基因變異導(dǎo)致的,，發(fā)病率不足萬分之一,，是名副其實(shí)的「罕見病」。

而常見的疾病,，遺傳模式一般就不是孟德爾疾病式的了,。比如抑郁癥、高血壓這種有明確遺傳因素的疾病,，卻沒有明確一一對(duì)應(yīng)的致病基因,。

對(duì)應(yīng)了圖里的這個(gè)部分，是一系列高頻率,，低影響的 SNP 決定了這類疾病的遺傳風(fēng)險(xiǎn)。

基于常見疾病-常見變異（Common disease-Common variant）假設(shè),，科學(xué)家們使用一種叫做全基因組關(guān)聯(lián)分析（Genome-Wide Association Study）,，也就是 GWAS 的方法，來發(fā)現(xiàn)常見疾病的遺傳相關(guān) SNP,。

在 2019 年發(fā)表的一項(xiàng)研究中,，研究者共納入了 24.6 萬郁抑癥患者，并把他們的基因組和另外 56.1 萬非抑郁癥患者比較,。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),，基因組上從 1 號(hào)染色體到 22 號(hào)染色體，都有和抑郁癥風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)的 SNP,，總共有超過 102 個(gè)互相不連鎖的變異被發(fā)現(xiàn)：

目前主流的商業(yè)檢測(cè)芯片,，比如基因檢測(cè)行業(yè)巨頭 illumina 的 GSA、CGA 等芯片版本,，一般能檢測(cè) 75 萬個(gè) SNP,。

而利用剛才提到的 GWAS 研究結(jié)果預(yù)測(cè)抑郁癥風(fēng)險(xiǎn)，則至少需要知道這 102 個(gè)位點(diǎn)的基因型,，其中很大一部分并不在這些芯片檢測(cè)的 75 萬 SNP 中,。

這個(gè)問題可以通過基因型填補(bǔ)（Genotype Imputation）的算法解決。

舉個(gè)例子,，假設(shè)張三（A）,，有個(gè)女朋友王五（C）喜歡逛街，有個(gè)死黨李四（G）喜歡電競(jìng),；如果我們發(fā)現(xiàn)張三在化妝品店,，那可以推測(cè)他邊上的人更可能是王五。

而如果我們發(fā)現(xiàn)張三在網(wǎng)吧,，那他邊上更可能出現(xiàn)李四,。

而基因組也有類似的特性，SNP 和 SNP 之間在不同的位置也有親疏關(guān)系，被稱為連鎖不平衡（Linkage Disequilibrium, LD）,。

利用 SNP 之間的連鎖關(guān)系形成的概率分布,，通過隱馬爾科夫模型（Hidden Markov Model, HMM）的算法，結(jié)合海量群體基因組的數(shù)據(jù),，就可以用于推算個(gè)體未檢測(cè)部分的 SNP 基因型了,。

利用這套算法，微基因使用其定制的 CGA 芯片,，可以準(zhǔn)確推算出超過 2300 萬 SNP 位點(diǎn),，提供更全面的疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)。

比如,，微基因的「抑郁癥」項(xiàng)目在 2020 年更新后,，使用了 126 個(gè) SNP 來預(yù)測(cè)遺傳風(fēng)險(xiǎn)。

但是隱馬爾科夫算法的計(jì)算,，需要消耗大量的計(jì)算資源,；所以大部分基因檢測(cè)公司都不愿意提升成本來進(jìn)行基因型填補(bǔ)，而只是用一兩個(gè)直接檢測(cè)的 SNP 給出結(jié)果,，這也是不同機(jī)構(gòu)的基因檢測(cè)報(bào)告結(jié)果差異很大的原因之一,。

比起市面上很多基因檢測(cè)公司，微基因不光提供了多達(dá) 500+ 項(xiàng)的報(bào)告解讀,，也在持續(xù)不斷增加解讀位點(diǎn),，為大家?guī)砀娴慕庾x服務(wù)。

以微基因「2 型糖尿病」項(xiàng)目為例,，報(bào)告隨研究不斷更新

GWAS 第一篇成功的研究,，是 2005 年的老年性黃斑病變研究；自此之后,，GWAS 的研究成果越來越豐富,。

感興趣的朋友，可以在 GWAS Catalog 網(wǎng)站找到截至目前的相關(guān)研究匯總,。

得益于微基因的 CGA 芯片設(shè)計(jì),，以及基因型填補(bǔ)技術(shù)，微基因可以持續(xù)追蹤最新的科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),。

從 2016 年成立至今,，微基因提供的檢測(cè)項(xiàng)目從原來不足 200 項(xiàng)，到至今超過 500 個(gè)項(xiàng)目,，平均年化增速達(dá)到 27.7%,。

從 1ml 口水到最終拿到的報(bào)告，用戶可以在微基因的專業(yè)解讀里了解到包括「健康風(fēng)險(xiǎn)」,、「藥物指南」,、「遺傳特質(zhì)」等 10 大項(xiàng)目,，500+ 項(xiàng)報(bào)告。