በቻይና ህዝብ ውስጥ ያሉ የመዋቅር ልዩነቶች እና በፌኖታይፕስ ፣ በበሽታዎች እና በሕዝብ መላመድ ላይ ያላቸው ተፅእኖ

አጠቃላይ ጂኖም የሚፈለግ

srchttp___spider.ws_.126.net_21b922b6219133977833c7f1243b627d.jpegreferhttp___spider.ws_

በቻይና ህዝብ ውስጥ ያሉ የመዋቅር ልዩነቶች እና በፌኖታይፕስ ፣ በበሽታዎች እና በሕዝብ መላመድ ላይ ያላቸው ተፅእኖ

ናኖፖሬ |PacBio |ሙሉ ጂኖም ዳግም ቅደም ተከተል |የመዋቅር ልዩነት ጥሪ

በዚህ ጥናት ውስጥ የናኖፖሬ ፕሮሜቲሽን ቅደም ተከተል የቀረበው በባዮማርከር ቴክኖሎጂስ ነው።

ድምቀቶች

በዚህ ጥናት ውስጥ፣ በሰዎች ጂኖም ውስጥ አጠቃላይ የመዋቅር ልዩነት(SVs) ገጽታ በናኖፖሬ ፕሮሜቲሽን ፕላትፎርም ላይ ለረጅም ጊዜ በተነበበ ቅደም ተከተል በመታገዝ የSVsን በፍኖታይፕስ፣ በበሽታዎች እና በዝግመተ ለውጥ ላይ ያለውን ግንዛቤ ጥልቅ ያደርገዋል።

የሙከራ ንድፍ

ናሙናዎች፡ የ405 ተዛማጅ ያልሆኑ ቻይናውያን (206 ወንዶች እና 199 ሴቶች) ከ68 ፍኖተፒክስ እና ክሊኒካዊ መለኪያዎች ጋር የፔሪፈራል ደም ሉኪዮተስ።ከሁሉም ግለሰቦች መካከል የ 124 ሰዎች ቅድመ አያት ክልሎች በሰሜን ውስጥ ግዛቶች ነበሩ, የ 198 ግለሰቦች ደቡብ ናቸው, 53 ደቡብ ምዕራብ እና 30 አይታወቁም.
የቅደም ተከተል ስልት፡ ሙሉ ጂኖም ረጅም የተነበበ ቅደም ተከተል(LRS) ከናኖፖሬ 1D ጋር ያነባል እና PacBio HiFi ያነባል።
ቅደም ተከተል መድረክ: Nanopore PromethION;PacBio ተከታይ II

የመዋቅር ልዩነት ጥሪ

ምስል 1. የኤስ.ቪ ጥሪ እና ማጣሪያ የስራ ሂደት

ዋና ዋና ስኬቶች

የመዋቅር ልዩነት ግኝት እና ማረጋገጫ

የናኖፖሬ የቀን አቆጣጠር፡ በአጠቃላይ 20.7 Tb ንፁህ ንባቦች በPromethION ተከታታይ መድረክ ላይ የመነጩ ሲሆን ይህም በአማካይ 51 Gb ውሂብ በናሙና ማሳካት ይቻላል፣ በግምት።17-እጥፍ ጥልቀት.

የማጣቀሻ ጂኖም አሰላለፍ(GRCh38)፡ አማካኝ የካርታ ስራ ፍጥነት 94.1% ደርሷል።አማካይ የስህተት መጠን(12.6%) ከቅድመ የቤንችማርክ ጥናት (12.6%) ጋር ተመሳሳይ ነበር (ምስል 2b እና 2c)

የመዋቅር ልዩነት(SV) ጥሪ፡ የኤስቪ ደዋዮች በዚህ ጥናት ውስጥ ሲኒፍልስ፣ ናኖቫር እና ናኖኤስቪን ያካትታሉ።ከፍተኛ እምነት ያላቸው ኤስቪዎች ቢያንስ በሁለት ደዋዮች ተለይተው እንደ SVs ተገልጸዋል እና ጥልቀት፣ ርዝመት እና ክልል ላይ ማጣሪያዎችን አልፈዋል።
በእያንዳንዱ ናሙና ውስጥ በአማካይ 18,489 (ከ15,439 እስከ 22,505) ከፍተኛ እምነት ያላቸው SVs ተለይተዋል።(ምስል 2d፣ 2e እና 2f)

ምስል 2. በናኖፖሬ መረጃ ስብስብ የታወቁ የኤስቪዎች አጠቃላይ ገጽታ

በPacBio የተረጋገጠ፡ SVዎች በአንድ ናሙና (HG002፣ ልጅ) የተረጋገጡት በPacBio HiFi የውሂብ ስብስብ ነው።አጠቃላይ የውሸት ግኝት መጠን (ኤፍዲአር) 3.2% ነበር፣ ይህም በአንፃራዊነት አስተማማኝ የናኖፖር ንባብ የSV መታወቂያን ያሳያል።

ያልተደጋገሙ ኤስቪዎች እና የጂኖሚክ ባህሪዎች

ያልተደጋገሙ SV: 67,405 DELs፣ 60,182 INSs፣ 3,956 DUPs እና 769 INVs የሚያጠቃልለው በሁሉም ናሙናዎች ውስጥ SVs በማዋሃድ 132,312 ያልተደጋገሙ የSVs ስብስብ ተገኝቷል።(ምስል 3 ሀ)

ከነበሩት የኤስቪ የውሂብ ስብስቦች ጋር ማነፃፀር፡ ይህ የውሂብ ስብስብ ከታተመ TGS ወይም NGS የውሂብ ስብስብ ጋር ተነጻጽሯል።በአራቱ የውሂብ ስብስቦች ውስጥ፣ LRS15፣ እሱም እንዲሁም የረዥም ጊዜ የተከታታይ መድረክ(PacBio) ብቸኛው የውሂብ ስብስብ ከዚህ የውሂብ ስብስብ ጋር ትልቁን መደራረብ አጋርቷል።በተጨማሪም፣ በዚህ የውሂብ ስብስብ ውስጥ 53.3%(70,471) የኤስቪ ዎች ለመጀመሪያ ጊዜ ሪፖርት ተደርጓል።እያንዳንዱን የኤስ.ቪ ዓይነት በመመልከት፣ የተመለሱት INSs የረዥም ጊዜ የተነበበ ተከታታይ ዳታ ስብስብ ከሌሎቹ አጭር ተነባቢዎች በጣም ትልቅ ነበር፣ ይህም የረዥም ጊዜ የተነበበ ቅደም ተከተል በተለይ በ INSዎች ፍለጋ ላይ ውጤታማ መሆኑን ያሳያል።(ምስል 3 ለ እና 3 ሐ)

ምስል 3. ለእያንዳንዱ የኤስ.ቪ ዓይነት ያልተደጋገሙ የኤስ.ቪ.ዎች ባህሪያት

የጂኖሚክ ባህሪያት፡ የኤስቪዎች ብዛት ከክሮሞሶም ርዝመት ጋር በእጅጉ ተቆራኝቶ ተገኝቷል።የጂኖች ስርጭት, ተደጋጋሚዎች, DELs (አረንጓዴ), INS (ሰማያዊ), DUP (ቢጫ) እና INV (ብርቱካንማ) በሲርኮስ ዲያግራም ላይ ታይተዋል, በክሮሞሶም እጆች መጨረሻ ላይ የኤስ.ቪ አጠቃላይ ጭማሪ ታይቷል.(ምስል 3d እና 3e)

የኤስቪዎች ርዝመት፡ የ INS እና DELs ርዝማኔዎች ከ DUPs እና INVs በጣም ያነሱ ሆነው ተገኝተዋል፣ እነዚህም በPacBio HiFi የውሂብ ስብስብ ከተለዩት ጋር ተስማምተዋል።ከጠቅላላው የሰው ልጅ ጂኖም 13.2% የሚይዘው እስከ 395.6 ሜባ የተጨመሩ ሁሉም ተለይተው የታወቁ የኤስ.ቪ.SVs በአንድ ግለሰብ በአማካይ 23.0 ሜባ(0.8%) ጂኖም ነካ።(ምስል 3f እና 3g)

የኤስ.ቪ.ዎች ተግባራዊ፣ ፍኖታዊ እና ክሊኒካዊ ተጽእኖዎች

የተገመተው የተግባር መጥፋት(pLoF) SVs፡ pLoF SVs የተገለጹት SVs ከሲዲኤስ ጋር መስተጋብር ሲፈጥሩ፣ ኮድ የሚያደርጉ ኑክሊዮታይዶች የተሰረዙ ወይም ORFዎች የተቀየሩበት ነው።በጠቅላላው 1,929 pLoF SVs ሲዲኤስን የሚነኩ 1,681 ጂኖች ተብራርተዋል።በእነዚያ ውስጥ፣ 38 ጂኖች በGO ማበልፀጊያ ትንተና ውስጥ “immunoglobulin receptor binding”ን አጉልተዋል።እነዚህ pLoF SVs በGWAS፣ OMIM እና COSMIC እንደቅደም ተከተላቸው ተብራርተዋል።(ምስል 4 ሀ እና 4 ለ)

ፍኖታዊ እና ክሊኒካዊ ተዛማጅነት ያላቸው SVs፡ በናኖፖሬ መረጃ ስብስብ ውስጥ ያሉ በርካታ የኤስ.ቪ.አልፋ-ታላሴሚያን ያስከትላል ተብሎ የሚታወቀው የ19.3 ኪ.ባ ብርቅ heterozygous DEL፣ በሦስት ግለሰቦች ላይ ተለይቷል፣ እሱም የሄሞግሎቢን ሱቡኒት አልፋ 1 እና 2(HBA1 እና HBA2) ጂኖች ስራ ፈትቷል።ሌላ የ 27.4 ኪ.ባ ዲኤል በጂን ኮድ በሄሞግሎቢን ንኡስ ቤታ(HBB) ላይ በሌላ ግለሰብ ተለይቷል።ይህ የኤስ.ቪ.(ምስል 4 ሐ)

ምስል 4. ከ phenotypes እና ከበሽታዎች ጋር የተያያዙ pLoF SVs

የ 2.4 ኪ.ባ የጋራ DEL በ 35 ሆሞዚጎስ እና 67 ሄትሮዚጎስ ተሸካሚዎች ውስጥ ተስተውሏል ይህም የ 3 ኛውን የእድገት ሆሞን ተቀባይ ተቀባይ (ጂኤችአር) 3 ኛውን አጠቃላይ ክልል ይሸፍናል.ግብረ ሰዶማውያን ተሸካሚዎች ከ heterzygous (p=0.033) በጣም አጭር ሆነው ተገኝተዋል።(ምስል 4 መ)

በተጨማሪም እነዚህ ኤስቪዎች በሁለት የክልል ቡድኖች መካከል ለሕዝብ የዝግመተ ለውጥ ጥናቶች ተዘጋጅተዋል፡ ሰሜን እና ደቡብ ቻይና።በChr 1, 2, 3, 6,10,12,14 እና 19 ላይ ጉልህ ልዩነት ያላቸው SVs ተሰራጭተው ተገኝተዋል፣በዚህም ውስጥ ከፍተኛ የሆኑት እንደ IGH፣MHC፣ ወዘተ ካሉ የበሽታ መከላከያ ክልሎች ጋር የተቆራኙ ናቸው። በእነዚህ SVs ውስጥ ያለው ልዩነት በጄኔቲክ ተንሸራታች እና ለረጅም ጊዜ በቻይና ላሉ ንዑስ-ሕዝቦች ለተለያዩ አካባቢዎች ተጋላጭ ሊሆን ይችላል።