生物的主要遗传物质是DNA，细胞或生物体中一套完整的遗传物质的总和称为基因组。DNA是由外显子(Exon）和内含子(Intron)组成。外显子只占基因组的1%左右，指导体内所有蛋白的合成。内含子不编码蛋白质的合成，但绝不是无用的序列，其可以影响基因的活性和蛋白的表达。

WGS (whole genome sequencing,全基因组测序):是指对基因组整体进行高通量测序，分析不同个体间的差异，同时完成SNP及基因组结构注释。可以准确检测出每个样本基因组中的变异集合，也就是人与人之间存在差异的那些DNA序列；全基因组测序由于结果包含完整丰富的信息，可以得到外显子测序或靶向测序不能得到的更多信息，具有其独特的优势。且随着近年来测序技术的不断进步、测序成本的不断降低，使得全基因组测序变得触手可及。而且全基因组测序在鉴定单核苷酸变异（SNP）、插入和缺失突变（Indel）时更有优势，所以WGS逐渐成为了临床和基础研究的另一种选择。

1. 全基因组突变的检测，不仅仅是编码区域

2. 可以检测基因拷贝数变异（CNV）

3. 可以检测染色体结构变异（SV）

精神类疾病、心血管类疾病、代谢类疾病、免疫类疾病等多种疾病研究家系样本或散发样本研究单基因疾病或复杂疾病研究

肿瘤研究人群队列研究（GWAS、Burden等）多组学研究

研究目的：利用全基因组测序探索食管鳞癌（ESCC）发病率全球差异的因素

样本信息：ESCC高发病率地区和低发病率地区8个国家的552例病例

测序策略：全基因组测序

结论： 不同发病率国家的样本基因组突变特征相似，吸烟、酒精等危险因素表现出特异的突变指纹，但对整体的突变负荷影响较小。没有外源性暴露的突变特征证据能够解释ESCC发病率的差异。载脂蛋白B mRNA编辑酶催化多肽（APOBEC）相关的突变特征单碱基替换SBS2和SBS13分别存在于88%和91%的病例中，平均占突变负荷的25%，表明APOBEC的激活是ESCC肿瘤发展中的一个关键步骤。

分析流程

SNP变异检测分析

SNP (Single Nucleotide Polymorphisms，单核苷酸多态性)是由基因组上单个核苷酸改变而引起的DNA序列多态性。包括碱基的转换、颠换以及单碱基的插入、缺失等，是基因突变的一种。它是人类可遗传的变异中最常见的一种，占所有已知多态性的90%以上。SNV的检测和统计结果展示如下：

INDEL变异检测分析

INDEL (Insertion and Deletion，插入和缺失)是指在基因组上的序列发生了不同大小核苷酸片段的插入或缺失,，即一个序列上某一位点相比参考序列插入或缺失了一个或多个碱基。

编码区或者剪接位点处发生的插入缺失都可能会改变蛋白的翻译。移码变异，其插入或缺失的碱基串的长度为3的非整数倍，因此可能导致整个阅读框的改变，与非移码变异比较，移码突变对基因功能的影响更大。INDEL的检测和统计结果展示如下：

CNV变异检测分析

拷贝数变异(Copy number variation，CNV)指的是基因组上大片段序列拷贝数的增加或者减少，是基因组结构变异(Structural variation，SV)的重要组成部分，可分为缺失(Deletion)和重复(Duplication)两种类型，是一种重要的分子机制。CNV能够导致孟德尔遗传病与罕见疾病，同时包括癌症在内的复杂疾病，因此，对于染色体水平的缺失、扩增的研究已经成为肿瘤研究热点。下面为拷贝数变异图:

SV检测结果

SV是Structural variation的缩写。结构变异是指基因组上一些大的结构性的变异，比如大片段丢失(DEL，deletion)、大片段插入(INS，insertion)、染色体内易位(ITX，intra-chromosomal translocation)、染色体间易位(CTX，inter-chromosomal translocation)、倒位(INV，inversion)。结构变异普遍发生在癌变细胞中，一些癌症已经证实和结构变异导致的基因融合事件相关。对SV检测的结果如下表所示：

体细胞变异检测

体细胞突变(Somatic mutation)是指除生殖细胞之外的体细胞发生的突变，比如发生在皮肤或器官中的突变。这样的突变不会造成后代的遗传改变，却可以引起当代某些细胞的遗传结构发生改变。体细胞突变对解释肿瘤的发生和发展具有很重要的意义，另外恶性肿瘤的散发形式可以通过体细胞突变引起，因此，关注体细胞突变是肿瘤基因组学研究的重心。

基因组变异Circos展示

我们使用Circos工具展示肿瘤样本中发生的体细胞变异。

样本量