Tárgyak

Összegzés

Kimutatták, hogy a géntromboló allélok recesszív öröklődése akár helyspecifikus homozigozitás, akár vegyület-heterozigozitás révén számos mendeli betegség és néhány komplex pszichiátriai rendellenesség mögött áll. Az exom szekvenálási adatai alapján a teljes deléciós variánsok (homozigóta vagy vegyület heterozigóta) megnövekedett terhelését azonosították az autizmusban. Ezenkívül egyetlen nukleotid polimorfizmus mikromaticitási adatainak alkalmazásakor az utódok homozigozitásának vagy autozigozitásának növekedése összefüggésbe hozható a skizofrénia (SCZ) kockázatával. Itt egy nagy svéd esetkontrollos SCZ-mintában (11 244 egyén, közülük 5079-nek exome-szekvencia-adatok állnak rendelkezésre) megvizsgáltuk az önzigozitás és a teljes kiütések hozzájárulását a betegség kockázatához. Nem találtunk bizonyítékot az SCZ-vel való összefüggésre, sem a teljes genomból, sem a specifikus lokuszokról. Megvizsgáljuk azonban a minta nagyságának és a populációs genetikai tényezőknek a lehetséges terhek észlelésének és számszerűsítésének képességét.

változatokra

Bevezetés

A skizofrénia (SCZ) nagyon öröklődő gyengítő rendellenesség (h 2

Míg a szekvenálás lehetővé teszi a pontos teljes genotípusok közvetlen felfedezését, az autozigozitás (leszármazás alapján történő homozigozitás) mértéke szintén informatív lehet a recesszív modellekben. Korábbi tanulmányok SNP mikrorayákat használtak a homozigozitás (ROH) több megabázisú futtatásának azonosítására, amelyek valószínűleg a beltenyésztés nemrégiben tapasztalt autozigozitását tükrözik. 13, 14 Egy 9 388, főleg európai, SCZ esettel és 12 456 kontrollal végzett vizsgálat szignifikáns pozitív korrelációt mutatott ki az egyénre jutó ROH mértéke és a betegség kockázata között. 15 Jelentős egyéni lókuszt azonban nem azonosítottak.

Itt mindkét megközelítést alkalmazzuk egy nagy svéd populációalapú 8, 16 SCZ-es és kontrollminta esetében: először a recesszív modellt teszteljük közvetett módon, összehasonlítva az esetek SNP-ből származó ROH-terhelését a kontrollokkal szemben, másodszor pedig exomszekvenálást használunk a Közvetlenül értékelje a teljes eliminációs változatok terhelését.

Mód

Példa elemzésre és adatgenerálásra.

A mintákat Svédország nemzeti nyilvántartásaiból nyertük, az eseteket a svéd kórházi mentesítési nyilvántartáson keresztül azonosítottuk, és az ellenőrzéseket véletlenszerűen választottuk ki a svéd népesség-nyilvántartásokból. Valamennyi alanynak megfelelő beleegyezés született, és az emberi alanyok intézményi bizottságai jóváhagyták a kutatást. A szekvenálást a Broad Institute-ban végeztük Illumina (San Diego, Kalifornia, USA) GAII vagy HiSeq2000 gépekkel. Az Exome rögzítést az Agilent (Santa Clara, Kalifornia, USA) SureSelect Human All Exon készletének 1. vagy 2. verziójával hajtottuk végre. A minták elemzésével és a szekvencia adatok előállításával kapcsolatos további részletek korábban publikálva voltak. 8 BAM- és VCF-fájl érhető el a dbGaP phs000473.v1 tanulmányból (//www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/gap/cgi-bin/study.cgi?study_id=phs000473.v1.p1).

Az általuk hívott homozigóta fajok.

A teljes svéd adatkészlet 16 korábban közzétett SNP-jének imputációs adatait használtuk fel, amelyek a szekvenált egyedek szuperhalmazát jelentik. Kiválasztjuk

55k SNP a kiváló minőségű genotípusok hozzávetőleges kötési egyensúlyában, az úgynevezett imputált dózis 5001 esetben és 6243 kontroll. Megpróbáltuk kimutatni a ROH-t a PLINK 17 segítségével, amelynek ROH-hossza> 1 Mb konfigurációs paraméter, legalább egy SNP/100 kb, és egyetlen heterozigóta esemény kiosztása egy 50 SNP-ablakon belül, felosztva a hívásokat, ha 500 kb-ig terjednek marker nélkül . Ez a módszer és a paraméterek kiválasztása képviseli az irodalomban javasoltakat a gondos összehasonlítás után 18, és nagyon hasonlít az ezen adatok egy részénél korábban alkalmazott megközelítéshez. tizenöt

A vegyület heterozigóta azonosítása

Az elimináló teljes variánsok funkciójának értékeléséhez az SCZ-ben megvalósítottunk egy módszert ezeknek a variánsoknak az azonosítására a Plink/Seq statisztikai csomag keretében (//research.mssm.edu/statgen/software.html). A módszer függetlenül elemzi az egyes transzkriptumokat, biztosítva, hogy mindkét bontó variáns ugyanazt a fehérjét befolyásolja. Mivel a legtöbb variánspár nem lesz a fázishoz szükséges távolságon belül (szekvenálás leolvasási hossza), korábban használt statisztikai fázis megközelítést alkalmaztunk a vegyület heterozigóta eseményeinek azonosítására. 12 A vegyület heterozigozitását úgy definiáljuk, mint egy heterozigóta genotípust hordozó egyént minden kromoszómán, ugyanazon gén különböző helyein.

A szignifikancia értékelése permutációval

A teljes kiütési változatok jelentőségét az egyes allélok permutálásával értékeltük, függetlenül a Hardy-Weinberg-egyensúlytól (HWE). Az IBS-ben egyeztetett egyének 296 csoportján belül végeztek permutációt a GWAS-adatokból a finom populáció-alstruktúra kontrollja érdekében (csoportonként átlagos egyedszám = 17). Több változat hozzáadásával, függetlenség feltételezésével értékeljük a génkészletek fontosságát.

Eredmények

5001 eset és 6243 kontroll között 2001-ben 4117 ROH-t azonosítottunk; Az egyének 16% -ának volt legalább egy ROH-ja. A ROH átlagos hossza 8 Mb (átlagos hossza 6,8 Mb) volt, és 1,6 és 55,2 Mb között mozgott. Az egyes egyedek genomjában a homozigozitás mértékét is számszerűsítettük a beltenyésztés Wright-együtthatójával (F). Miután az első 10 multidimenzionális skálázási komponenst (MDS) beleszámolták az ősökbe, a homozigozitás hasonló volt az esetekben és a kontrollokban a ROH mennyiségének (0,38 eset, 0,32 kontroll, P = 0, 60), a ROH összes kilobázisának (3123 kb esetek, 2544 kb kontrollok, P = 0,88) vagy F (0,0026 eset, 0,0029 kontrollok, P = 0,09, 1. táblázat).

Teljes méretű asztal

Ezután 2477 eset és 2481 kontroll alcsoportjában kerestük a teljes törlésváltozatokat, amelyekre exomszekvencia adatok álltak rendelkezésre. 8 462 teljes, nem mindennapi genotípust azonosítottunk (kisebb allélok gyakorisága 8 A 2546 gén egészében hét halmazban 35 teljes destruktív genotípust vagy hím X kromoszómát azonosítottunk, 19 esetben esetet és 16 kontrollt (P = 0,38; S3 kiegészítő táblázat). az SCZ-ben nonvo-romboló alléleket hordozó gének halmaza nominális jelentőséget mutatott (4: 0, egyoldalú P = 0,027), ez nem éli túl a hét teszt korrekcióját. Autoszomális szomatikus okokkal rendelkező géneket is figyelembe veszünk 19 értelmi fogyatékosság génből három esetet és öt kontroll genotípust, 28 autizmus génből egy eset genotípust és nulla kontroll genotípust találtak; egyik teszt sem érte el a nominális jelentőséget (P mentális fogyatékosság = 0,72, P autizmus = 0,57).

Vita

Általában nem figyeltünk meg jelentős ROH-gazdagodást az SCZ eseteiben. Egy nagyobb mintában (21 844) Keller és mtsai. 15 szignifikánsan magasabb ROH-terhelést jelentett SCZ-esetekben, ami arra utal, hogy a jelenlegi tanulmány alulteljesített lehet. Megjegyezzük, hogy Keller et al. a tanulmány az itt jelentett svéd személyek kis részét tartalmazta, bár a szerzők nem találtak bizonyítékot a ROH növekedésére a svéd részhalmazban, az eredményeinkkel összhangban. Ez arra utal, hogy a minta populációjának genetikai és származási jellemzői további meghatározó tényezők lehetnek a ritka recesszív variánsok relatív szerepének az SCZ kockázatában.

A közelmúltbeli beltenyésztés mértéke hozzájárul a populációban jelenlévő homozigozitás szintjéhez. A mintánkat Svédországban határoztuk meg, de a finn származású egyedek arányát tartalmazza. A közelmúltbeli beltenyésztéssel rendelkező populációk használata növeli ezeknek az eseményeknek a gyakoriságát és a gazdagodás észlelésének képességét, ezt a megközelítést sikeresen alkalmazták a CNV-k esetében. húsz

Összefoglalva, ez a minta nem támasztja alá a bomlasztó recesszív heterozigóta vagy az összetett heterozigóta variánsok fontos szerepét az SCZ kockázatában. A teljes ROH genom teljes vagy teljes exome kiütéses variánsainak teljes terhelése nem történt meg, specifikus genomi helyek nem voltak szignifikánsan társítva, és a korrekció után egyetlen gén sem ért el jelentőséget. Ezek az eredmények nagyrészt tükrözik a de novo SCZ trio vizsgálatok eredményeit (Fromer és mtsai. 11), amelyekben nincs szignifikánsan nagyobb teher, és nagyon kevés egyedi gén van egyértelműen érintett, bár a de novo mutációk esetében szélesebb körű hatásokat láthatnak funkcionálisan rokon génhalmazok. Az összetett heterozigóta és recesszív ritka helyek szerepet játszhatnak a betegség kockázatában, bár nagyobb mintákra vagy eltérő analitikai megközelítésekre lehet szükség.