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 3 Genome structural variation discovery and genotyping - Can Alkan, Bradley P. Coe and Evan E. Eichler - Nature Reviews Genetics 2011

Structurele Variaties 4 Extreem voorbeeld

Mate-pair sequencing 5 FR Libary Prep

Paired sequencing 6 Clustering Computational methods for discovering structural variation with next-generation sequencing - P Medvedev1, M Stanciu1 & N Brudno - Nature Methods 2009

Insertsize 7 Size (bp) Fragments

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

Hoe? Programmeren in C++ 9

Nieuw programma Sample van 700M duurt nu +/- 3 uur (single thread) Sample van 700M duurt +/- 30 min (multi thread, 8 cores) 10

Vergelijking met oude programma 11

Resultaten 12 Homozygote deletie Inversie

Resultaten 13 Hetrozygote deletie Homozygot e insertie

Filter 14 SVcov = pairs coverage SV Ccov = concordant pairs coverage SVcov / Ccov = Relative to concordant

Filter 15 SVcov = pairs coverage SV nCcov = non-concordant pairs coverage SVcov / (nCcov - SVcov) = Relative to non- concordant

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 ongefilterde niet unieke SV’s 16

Filter 17

Filter 18

Populatie SV’s 19

Confirmatie PCR’s 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

Confirmatie PCR’s 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

Mogelijke vervolg stappen Sequenties van onbekende inserts bepalen Combinatie van paired-sequecing met read-depth en split-read SV-call methodes 22

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

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