教你看懂基因檢測中的那些變異

随着基因檢測技術的迅速發展和普及應用，越來越多的人開始接觸到了基因檢測。報告中成堆成串的字母數字專業名詞，單個看都認識，合着一起看就不認識了。

那麼這期我們就從這個點來切入，教你看懂基因變異。學會了這期，看懂報告中的變異内容就輕而易舉了。

前言

“突變是指核苷酸序列永久性改變，多态性是指人群頻率超過1%的變異。這兩個術語已經錯誤地與緻病性和良性結果關聯起來，因此，建議使用“變異”加以下五個修飾詞替代上述兩個術語: 緻病性的、可能緻病性的、意義不明确的、可能良性的或良性的。”

——ACMG指南

根據HGVS（人類基因組變異協會）變異命名法以及ACMG指南，建議使用“變異”這個中性詞來描述核苷酸的改變。

正确完整的變異結果描述應該包含基因名稱，變異的位置，轉錄本及外顯子，還有核苷酸的改變以及氨基酸改變。

01

變異前綴

變異的前綴用于指出變異位于哪種序列中：

“g.”表示基因組序列，如g.455G>T。

“c.”表示Coding（編碼）DNA序列，如c.455G>A。

“m.”表示線粒體DNA序列，如m.766T>C。

“n.”表示非編碼RNA序列。

“r.”表示RNA序列，如r.76a>u。

“p.”表示蛋白質序列，如p.Lys76Asn。

3’規則

對于突變的所有描述，最靠近參考序列3'端的描述優先考慮;應用于所有關于基因組，基因，轉錄本，蛋白的相關突變描述。

這句話怎麼理解呢？序列從5’端向3’端讀取，描述靠近3’端的變化。例如：CTAGAGGTC這段序列變異為CTAGGTC，我們優先描述為缺失後面的AG，而不是前面的AG。通俗地講就是“能往下讀就往下讀，讀不動了再說”。

02

變異描述的總體規範

1、表述符号

“>”（大于号）表示堿基替換，如c.123G>A。

“del”表示缺失，如c.76delA。

“dup”表示重複，如c.76dupA。

“ins”表示插入，如c.76_77insG。

“delins”表示同時有缺失和插入，如c.112_117delinsTG。

“inv”表示倒位，如c.76_83inv。

“con”表示轉換，如NC_000022.10：g.42522624_42522669con42536337_42536382。

“fs”表示移碼（frame shift），變異導緻在起始密碼子和終止密碼子之間的開放閱讀框發生改變，如p.Arg456GlyfsTer17（或p.Arg456Glyfs * 17）。

“ext”表示延伸（extension），變異發生在起始密碼子或終止密碼子上，導緻氨基酸序列較之原序列變長了。如p.Met1 ext -5。

特定含義的字符

“+”用于核苷酸編号;c.123 + 45A>G

“-”用于核苷酸編号;c.124-56C>T

“*”用于核苷酸編号并表示翻譯終止（終止）密碼子;c.* 32G> A 或 P.Trp41 *

“_”用于表示範圍;g.12345_12678del

“[ ]”用于等位基因:

• “; ”用于分開變異和等位基因;g.[123A>G; 345G>C]或g.[123A> G]; [345G> C]

• “，”用于分開源自一個等位基因的不同轉錄物或蛋白質;r.[123a> t，122_154del]

“：”用于将參考序列與變異描述分開; NC_000011.9：g.1234G>A

“（）”用于表示不确定性和預測後果; NC_000023.9：g.(1234_2345)_(3456_4567)del,p.(Ser123Arg）

注意：不确定性的範圍應盡可能精确地描述

• “？“用于表示未知位置; g.(?_ 2345)_(3456 _?)del

• “^”用于或者的意思;c.(370A>C ^372C>R)作為p.Ser124Arg的反向翻譯

• “=”用于表示未被發現的測試序列; p.(Arg234=)

• “/”用于表示嵌合體（同合子）

• “//”用于表示嵌合體（不同合子）

2、表述内容

DNA：

前綴（c.）+位置編号（76）+參考序列堿基（A） +變化（>） +改變後的堿基（如果有）（T）：c.76A>T。

堿基以大寫字母表示，包括A、T、G、C、Y、R、W等。

RNA：

前綴（r.）+位置編号（39）+參考序列堿基（a） +變化（>） +改變後的堿基（如果有）（u）：r.39a>u。

堿基以小寫字母表示，包括a、u、g、c、y、r、w等。

蛋白：

前綴（p.）+參考序列氨基酸（Trp）+位置編号（52）+變化（沒有“>”，但“del”、“ins”等不變）+改變後的氨基酸（如果有）（Ala）：p.Trp52Ala。

氨基酸以三字母（第一個字母大寫）或單字母表示，如Trp或W。

• 建議以三字母表示（第一個字母大寫），不建議以單字母表示，因為單字母容易和堿基混淆。

03

具體内容

替換

替換（substitution）：一個堿基/氨基酸被另一個堿基/氨基酸替換。

特征是“一對一”。

如果是一個變異成多個，那是缺失-插入。

如果是多個變異成一個，那是缺失或缺失-插入。

如果是多個變異成多個，那是缺失-插入或轉換。

因此沒有“c.76_77AG>TT”這種寫法。

用“>”（英文輸入法的大于号）表示某個堿基變成了另一個堿基，但是氨基酸替換沒有“>”，要寫成“p.Trp52Ala”這樣的形式。

舉例：c.76A>T,p.Glu26Asp。

缺失

缺失（deletion）：原本有的沒有了。

舉例：c.76del或c.76delA；c.76_78del或c.76_78delACT；p.Gln8del；p.Gln8_Ala10del。

需要用到3’法則（most 3’ position）：缺失的堿基，認為其靠近3’端，而不是5’端。

CTAGAGGTC這段序列變異為CTAGGTC，我們優先描述為缺失後面的AG，而不是前面的AG。通俗地講就是“能往下讀就往下讀，讀不動了再說”。

但是該法則有例外，在描述外顯子/内含子邊界的變異時，認為缺失的堿基影響外顯子大于影響内含子。如CAGgtg變成CAgtg，寫成c.3delG，而非c.3+1delG。

不确定斷裂位置的情況（見于使用MLPA和PCR法發現的外顯子缺失），要使用圓括号和預估的斷裂位置範圍，例如：

• c.(87+1_88-1)_(300+1_301-1)del，表示某基因Exon3、4缺失，5’斷裂點在Intron2（c.87+1_88-1，不确定具體在哪處），3’斷裂點在Intron4（c.300+1_301-1，不确定具體在哪處）

• c.(?_-30)_(12+1_13-1)del，表示從基因5’某個位置開始至Intron1中的某個位置缺失。

• c.(?_-1)_(*1_?)del，表示整個基因都缺失了。

提醒：不要随便打“？”。能确定具體斷裂位置就不要打問号。

重複

重複（duplication）：堿基或氨基酸多出了一份拷貝（不是多份拷貝），并且多出來的部分直接加在其3’端。

舉例：c.7dup或c.7dupT（注意不寫成c.7_8insT）；c.77_79dup或c.77_79dupCTG；c.(87+1_88-1)_(301+1_302-1)dup；

p.Gly4_Gln6dup；

描述重複的位置時也須符合“最靠近3’端法則”。

例如：MKMGHQHQCC變成MKMGHQHQHQCC，寫成p.His7_Gln8dup，不寫成p.His5_Gln6dup.

多份重複

多份拷貝重複（repeat）：堿基或氨基酸多出了多份拷貝，并且多出來的部分直接加在其3’端。

表示形式：“第一個重複單元起始位置_第一個重複單元終止位置+[總共的重複數]”，如c.123_124[4]。

或者，“第一個重複單元起始位置+重複單元+[總共的重複數]”，如c.123TG[4]。

不用“c.123_124TG[4]”形式表示——顯得冗餘。

特殊舉例：

脆性X綜合症FMR1基因5’端重複單元：c.-128_-126[79]——确定共有79個重複單元；c.-128_-126[(600_800)]——重複單元數在600~800之間，具體數量不确定（通過Southern Blot做出的結果）。不要寫成c.-128GGC[79]，因為該基因中有的GGC重複單元可能變異為GGA單元，寫成c.-128GGC[79]就不符合實際情況。

群體研究：g.1209_4523[12_45]——該片段在人群中重複12~45次不等。

插入

插入（insertion）：原本沒有的卻有了，且多出的部分不是其5’端緊鄰的堿基或氨基酸的拷貝——和“重複”的區别。

舉例：c.51_52insGAGA；

c.123+54_123+55insAB012345.2:g.76_420；

p.Lys2_Met3insGlnSerLys；p.Trp182_Gln183ins17；

注意：

所描述插入位置一定是由下劃線連接起來的範圍，而非單個點。“c.51_52insGAGA”清晰的表明了插入位置是在c.51和c.52之間。“c.51insGAGA”就會引起混淆：插入位置是在c.51的5’端還是3’端？

不确定時需打圓括号，如

• “c.(67_70)insG”——不确定是在c.67~c.70間的哪個位置插入了G；

• “c.11_12ins(2)”或者“c.11_12insNN”——确定插入了兩個堿基，但不确定插入的堿基序列是什麼；

• “c.11_12ins(100)”或者“c.11_12insN[100]”——确定插入了100個堿基，但不确定插入的堿基序列是什麼；

如果插入DNA或RNA的堿基很多（多到無法把所有插入的堿基都寫出來），應盡量尋找所插入的堿基來源，加入到描述中，

如“c.123+54_123+55insAB012345.2:g.76_420”。

缺失-插入

先缺失，再插入。同時滿足缺失和插入的表述規範。

舉例：

c.112_117delinsTG(c.112_117delAGGTCAinsTG)

c.113delinsTACTAGC(c.113delGinsTACTAGC)；

p.Cys28delinsTrpVal

在碼變異

在碼變異（in frame）：一個或多個氨基酸變成另外的一個或多個氨基酸，但其它氨基酸編碼不受影響。DNA的單堿基替換，或堿基缺失/增加的數量是3的倍數，可導緻在碼變異。

在碼變異的表述：沒有“fs”，

如“p.Gln8_Ala10del”；“p.Cys28delinsTrpVal”

移碼變異

移碼變異（frame shift）：DNA的堿基缺失或增加不是3的倍數，造成在起始密碼子和終止密碼子之間的開放閱讀框發生了變化。變異發生處C端下遊的氨基酸編碼都受到影響。

移碼變異的表述：

1、短描述：前綴+受影響的第一個氨基酸+fs，如“p.Arg97fs”。

2、長描述（推薦采用）：前綴+受影響的第一個氨基酸的變異情況+fsTer（或fs*）+變異後的新終止位置，如“p.Arg97Glyfs*26”。

不要加入“del”、“ins”、“dup”等字眼。

關于确定變異後新的終止位置：

受影響的第一個氨基酸确立為1，然後再新的開放閱讀框中，其C端下遊的氨基酸依次編号為2、3……#。#即為終止密碼子所對應的氨基酸位置編号。把#直接連在“fsTer”或“fs*”的後面。

舉例：變異後新的開放閱讀框為

Trp112（受影響的第一個氨基酸，原本是Asn）, Ala113, Gln114, Asp115, Leu116, *117。

則變異寫作“p.Asn112Trpfs*6”（117-112+1=6），不是寫作

“p.Asn112Trpfs*5”，“p.Asn112Trpfs*117” ，

亦或“p.Asn112Trpfs*118”。

在變異後新的開放閱讀框中沒有發現終止密碼子，則“#”用“？”代替，如“p.Ile327Argfs*?”。

氨基酸特殊變化

同義變化：氨基酸沒有改變，用“p.(=)”表示。

無義變化：用“Ter”或“*”（英文輸入法且英文字體下的星号鍵）表示氨基酸翻譯終止。

第一氨基酸的變化：

因為啟動子區或起始密碼子變異導緻沒有蛋白翻譯出來，并提供了實驗數據支持，則用“p.0”表示。

因為啟動子區或起始密碼子的變異推測沒有蛋白翻譯出來，不能提供實驗數據支持（這種情況較常見），則用“p.0?”或“p.Met1?”表示。

其他變異

倒位（invertion）：

如c.203_506inv或c.203_506inv304。

轉換（conversion）：

如g.123_678conNG_012232.1:g.9456_10011。

易位（translocation）：

如t(X;4)(p21.2;q35)(c.301-148_301-147)。

重排（rearrangement detected by FISH and Array）：

如hg19 chrX:g.(3221_3223)_(3298_3325)del。

嵌合（mosaicism and chimerism）：

如c.[83G=/83G>C]，c.[=//83G>C]。

在同一等位基因上/在不同等位基因上/不确定是否在同一等位基因上：

如c.[76A>C;83G>C]，c.[76A>C];[83G>C]，

c.[76A>C(;)83G>C]，p.[Trp13*; Pro43Ala]，

p.[Trp13*];[Cys28Arg]。

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