遺傳程序編碼在我們每個人基因組的DNA序列中用以構(gòu)建、維持和改變我們所有的組織及其功能。每個人的基因組中包含有20萬個編碼元件（外顯子）和數(shù)百萬個調(diào)控元件來定義復(fù)雜的信號和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。

與人類基因組計劃生成的參考序列相比，每個個體的基因組包含大約400萬個序列變異。盡管這些變異大部分是無害的，有一些還是會引起疾病，使人們易于罹患某些疾病，并決定了他們對于治療的反應(yīng)。一般來說，遺傳變異的影響與它們的頻率并不成比例。例如，一些新生兒遺傳疾病往往是由于新形成的個體變異所致，其中包括大片段DNA缺失或重復(fù)。

當(dāng)今，少數(shù)的變異可通過有針對性的基因測試包括一些新生兒篩查測試進(jìn)行檢測。近期一些基于測序的檢測是以幾百個基因作為目標(biāo)。全基因組測序（WGS）已經(jīng)成為了一種強有力的工具用來研究成千上萬種疾病的分子基礎(chǔ)。此外，來自至少十幾個大型的、尤其是與大學(xué)相關(guān)醫(yī)院的醫(yī)生也開始將WGS用于他們的某些患者（主要是特發(fā)性疾病或難治性癌癥），但通常是作為臨床研究的一部分因為目前只有少數(shù)幾個實驗室是在獲得認(rèn)證的（CLIA）研究室中開展WGS。在一些情況下，這些研究室完成了對所有外顯子的測序，如果無法找到遺傳原因，他們就會轉(zhuǎn)而選擇WGS。少數(shù)的醫(yī)生指定CLIA-執(zhí)行WGS以更好地了解一種疾病或作為支持信息潛在地預(yù)防疾病或改善健康。一種更有效的方法可能是對個體全基因組進(jìn)行一次常規(guī)的測序，最好是在生命早期，并在他們的一生中持續(xù)利用這一信息來制定衛(wèi)生保健決策。

全面的基因測試

類似的疾病可能是由于許多不同的遺傳改變而造成，包括罕見家族變異和新形成的突變，在一個或多個影響一條分子信號通路的基因或調(diào)控區(qū)內(nèi)。然而，單個遺傳變異對于健康都可能會有相當(dāng)不同的影響，這取決于是否有其他的遺傳變異存在于基因組中（例如，修飾基因），環(huán)境因素，或兩者相結(jié)合。這就是為什么許多針對基因特定區(qū)域的基因測試具有有限的解釋價值（explanatory value）的原因。例如，現(xiàn)在普遍認(rèn)為完全測序BRCA1和 BRCA2基因比僅針對外顯子及附近的剪接區(qū)域能夠提供更多的信息。測序其他的抑癌基因或可提供更多關(guān)于癌癥基礎(chǔ)與進(jìn)展的有力信息。推而廣之，測序個體的整個基因組并鑒別所有編碼和調(diào)控區(qū)域內(nèi)的變異被認(rèn)為是解開癌癥和其他疾病復(fù)雜調(diào)控相關(guān)性，有可能幫助疾病預(yù)防、診斷和治療的關(guān)鍵。

利用WGS可以減少由于在數(shù)以千計的基因中罕見或新形成變異導(dǎo)致的未確診病例。例如對囊性纖維化的標(biāo)準(zhǔn)測試在某些人群中會錯漏20%的攜帶者。因為50%的攜帶BRCA突變的個體沒有家族關(guān)聯(lián)性，缺乏家族病史，醫(yī)生可能不會認(rèn)識到需要進(jìn)行針對性的測試。精確的WGS還可以檢測由于各種罕見變異導(dǎo)致的對藥物或麻醉的不良反應(yīng)。同樣的，WGS還可能通過攜帶者、植入前或出生前篩查用于幫助確保健康的后代。此外，完整的序列確保了對檢測到的針對癥狀發(fā)生前易感性到疾病的遺傳變異做出更詳實和精確的聯(lián)系上下的解釋，幫助預(yù)防性治療。

個體WGS的可用性提供了需要時即刻可獲得遺傳信息和最新解釋，例如對于一種心臟病緊急治療的氯吡格雷（clopidogrel）的反應(yīng)。這種準(zhǔn)備將最大限度地優(yōu)化例如對心臟驟停等疾病的診斷、預(yù)防和治療，同時避免因為一系列假設(shè)性的檢測導(dǎo)致的延誤。

不會再在無遺傳數(shù)據(jù)的情況下處理不同類型的不完全數(shù)據(jù)集或作出決策，一旦WGS提供的全面和最終的遺傳信息被廣泛地接受，許多健康相關(guān)的行業(yè)可能會標(biāo)準(zhǔn)化圍繞WGS數(shù)據(jù)的方法。這將消除開發(fā)針對性基因檢測或是對數(shù)百種新藥的每一個進(jìn)行伴隨診斷的需要。這將有助于開展更多提供有用信息及有效的疾病研究、藥物開發(fā)和臨床試驗。WGS應(yīng)該還可以因疾病預(yù)防，減少使用大量的診斷技術(shù)和非針對性的治療而降低醫(yī)療保健的成本。

與其他的基因測試一樣，全基因組測試是無創(chuàng)性的，它通常只需要少量的唾液或血液樣本。完成測序并用支持統(tǒng)計學(xué)將變異數(shù)據(jù)保存，之后就可以通過查詢個體遺傳基因組來幫助解答個體一生中的健康問題。利用計算機程序發(fā)布最新的報告列出所有可控制的注意事項或建議采取的措施。可根據(jù)個體的年齡、服用的處方藥物和生育或其他選擇不斷改善分析和報告。當(dāng)其變得可操作時，許多的WGS結(jié)果可能會在后來的生活中被自動報告。此外，醫(yī)生有可能會提議其他的集中某一疾病、基因或信號通路的查詢以解析特異的醫(yī)療問題。

當(dāng)WGS被納入到家庭基因組學(xué)計劃的一部分，一個家庭中的所有成員都接受基因組測序時，WGS將會提供更多有用的信息，變得更為準(zhǔn)確。最終，WGS和基因組醫(yī)學(xué)的主要目標(biāo)不僅是測量個體對于某種疾病的傾向，還能用以決定基因組特異性的途徑來預(yù)防疾病和改善治療。今天還很難定義其總體的臨床價值，因為WGS還沒有被應(yīng)用到任何個體的生命進(jìn)程中，更不必說許多人的完整生命進(jìn)程。然而隨著成千上萬的WGS測試完成很快特異性應(yīng)用的價值將獲得衡量。已經(jīng)接受過分子診斷或是在通過WGS發(fā)現(xiàn)疾病的遺傳原因后獲得成功治療的例子在不斷增長。