NGS(下一代测序技术)和G显带核型分析(G-banding karyotyping)是两种不同层次的遗传学检测方法,主要区别体现在技术原理、分辨率、应用场景以及检测范围等方面。以下是详细对比:
1. 技术原理
G显带核型分析
传统细胞遗传学技术:通过染色体制备、胰酶消化和吉姆萨(Giemsa)染色,在显微镜下观察染色体带型。
检测范围:仅能识别染色体水平的异常(如数目异常、大片段的缺失/重复、易位、倒位等),分辨率约为 5-10 Mb。
NGS(如全基因组测序WGS、全外显子测序WES)
高通量DNA测序技术:通过片段化DNA、并行测序和生物信息学分析,检测核苷酸序列的变异。
检测范围:可识别单核苷酸变异(SNV)、小片段插入/缺失(Indel)、拷贝数变异(CNV)、结构变异(SV)等,分辨率可达 单个碱基。
2. 分辨率与精度
G显带
低分辨率,无法检测微小变异(如点突变)或隐蔽的平衡性结构变异(如部分易位)。
NGS
高分辨率,可检测微小变异(如单基因突变)和复杂结构变异,但对某些平衡性重排(如无序列改变的倒位)可能漏检。
3. 应用场景
G显带核型分析
临床常规检查:如产前诊断(羊水/绒毛膜取样)、白血病分型(如Ph染色体)、不明原因智力障碍/发育迟缓的初步筛查。
优势:成本低、技术成熟,适合全局性染色体异常筛查。
NGS
精准医学:如单基因病诊断(如囊性纤维化)、肿瘤突变谱分析(如靶向用药指导)、复杂疾病的基因组研究。
优势:通量高、可同时检测多基因或多位点,适合未知病因的疑难病例。
4. 局限性
G显带
依赖细胞培养(可能失败),主观性强(依赖技师经验),无法检测低比例嵌合体(<5-10%)。
NGS
数据解读复杂(需数据库支持),成本较高(尤其是WGS),对某些结构变异的检测需结合其他技术(如长读长测序)。
5. 互补性
联合使用案例:
先通过G显带发现大片段异常(如21三体),再用NGS细化关键区域的突变。
NGS检测到可疑CNV时,用荧光原位杂交(FISH)或核型分析验证。
总结表
特征 G显带核型分析 NGS
分辨率 5-10 Mb 单碱基
检测类型 数目异常、大片段结构变异 SNV、Indel、CNV、SV等
技术依赖 细胞培养、显微镜观察 DNA提取、高通量测序
成本 低 较高(尤其WGS)
适用场景 初步筛查染色体异常 精准诊断、多基因分析
选择依据
优先G显带:疑似染色体病(如唐氏综合征)、血液系统肿瘤的初筛。
优先NGS:单基因病、不明原因发育异常、肿瘤分子分型。
两种技术各有优劣,临床中常根据需求联合使用以提高诊断率。