MOLADH GENOME UILE
Caochlaidhean structair ann an sluagh Shìona agus a’ bhuaidh aca air phenotypes, galairean agus atharrachadh sluaigh
Nanopore |PacBio |Ath-sheòrsachadh genome slàn |Call atharrachadh structarail
Anns an sgrùdadh seo, chaidh sreath Nanopore PromethION a thoirt seachad le Biomarker Technologies.
Prìomh thachartasan
Anns an sgrùdadh seo, chaidh sealladh-tìre iomlan de dh’ atharrachaidhean structarail (SVn) ann an genoma daonna fhoillseachadh le cuideachadh bho shreath fhada air a leughadh air àrd-ùrlar Nanopore PromethION, a tha a’ doimhneachadh tuigse SVn ann an phenotypes, galairean agus mean-fhàs.
Dealbhadh deuchainneach
Eisimpleirean: Leukocytes fala iomaill de 405 neach Sìneach gun cheangal (206 fireannaich agus 199 boireann) le 68 tomhas phenotypic agus clionaigeach.Am measg a h-uile duine, bha roinnean sinnsearachd de 124 neach nan sgìrean sa Cheann a Tuath, bha an fheadhainn aig 198 neach a Deas, 53 san Iar-dheas agus cha robh fios air 30.
Ro-innleachd sreathachaidh: Seicheamh làn-leughaidh genome (LRS) le Nanopore 1D a’ leughadh agus PacBio HiFi a’ leughadh.
Àrd-ùrlar sreathachaidh: Nanopore PromethION;PacBio Sequel II
Call Atharrachadh Structair
Figear 1. Sruth-obrach gairm SV agus sìoladh
Prìomh Choileanaidhean
Lorg agus dearbhadh eadar-dhealachadh structarail
Ceann-latha Nanopore: Gu h-iomlan de 20.7 Tb leughaidhean glan air an gineadh air àrd-ùrlar sreath PromethION, a’ coileanadh cuibheasachd de dhàta 51 Gb gach sampall, timcheall air.17-fhillte ann an doimhneachd.
Co-thaobhadh genome iomraidh (GRCh38): Chaidh ìre mapaidh cuibheasach de 94.1% a choileanadh.Bha an ìre mearachd cuibheasach (12.6%) coltach ri sgrùdadh slat-tomhais roimhe (12.6%) (Figear 2b agus 2c)
Gairm atharrachadh structar (SV): Am measg luchd-fios SV a chaidh a chuir an sàs san sgrùdadh seo bha Sniffles, NanoVar agus NanoSV.Chaidh SVn àrd-mhisneachd a mhìneachadh mar SVn air an comharrachadh le co-dhiù dithis luchd-fios agus chaidh iad seachad air sìoltachain a rèir doimhneachd, fad agus sgìre.
Chaidh cuibheasachd de 18,489 (eadar 15,439 gu 22,505) SVn àrd-mhisneachd a chomharrachadh anns gach sampall.(Figear 2d, 2e agus 2f)
Figear 2. Cruth-tìre iomlan de SVn air an comharrachadh le seata dàta Nanopore
Dearbhadh le PacBio: Chaidh SVn a chaidh an comharrachadh ann an aon sampall (HG002, leanabh) a dhearbhadh le seata dàta PacBio HiFi.B ’e an ìre lorg meallta iomlan (FDR) 3.2%, a’ nochdadh comharrachadh SV a bha an ìre mhath earbsach le Nanopore reads.
SVn neo-fheumail agus feartan genomic
SVn neo-fheumail: Chaidh seata de 132,312 SVn neo-fheumail fhaighinn le bhith a’ ceangal SVn anns a h-uile sampall, a’ toirt a-steach 67,405 DELs, 60,182 INS, 3,956 DUPs agus 769 INVn.(Figear 3a)
Coimeas ri stòran-dàta SV a bh’ ann mar-thà: Chaidh an dàta seo a choimeas ri dàta foillsichte TGS no NGS.Taobh a-staigh nan ceithir stòran-dàta an coimeas, bha LRS15, a tha cuideachd mar an aon stòr-dàta bhon àrd-ùrlar sreathachaidh le leughadh fada (PacBio) a’ roinn na tar-tharraingean as motha leis an t-seata dàta seo.A bharrachd air an sin, chaidh aithris airson a’ chiad uair air 53.3% (70,471) de SVn san t-seata seo.Le bhith a’ coimhead a-steach do gach seòrsa SV, bha an àireamh de INS a chaidh fhaighinn air ais le seata-dàta le leughadh fada nas motha na an fheadhainn eile le leughadh goirid, a’ nochdadh gu bheil seicheamhan le leughadh fada gu sònraichte èifeachdach ann an lorg INSs.(Figear 3b agus 3c)
Figear 3. Feartan SVn nach eil feumach airson gach seòrsa SV
Feartan genomic: Chaidh àireamh de SVn a lorg co-cheangailte gu mòr ri fad chromosome.Chaidh cuairteachadh ghinean, ath-chuiridhean, DELs (uaine), INS (gorm), DUP (buidhe) agus INV (orains) a thaisbeanadh air diagram Circos, far an deach àrdachadh coitcheann ann an SV fhaicinn aig deireadh gàirdeanan cromosome.(Figear 3d agus 3e)
Fad SVn: Chaidh a lorg gu robh faid INSn agus DELs gu math nas giorra na an fheadhainn aig DUPn agus INVn, a dh’ aontaich leis an fheadhainn a chaidh an comharrachadh le seata dàta PacBio HiFi.Chaidh fad nan SVn uile a chaidh a chomharrachadh suas ri 395.6 Mb, a bha a’ fuireach ann an 13.2% den genoma daonna gu lèir.Thug SVn buaidh air 23.0 Mb (timcheall air 0.8%) de genoma gach neach gu cuibheasach.(Figear 3f agus 3g)
Buaidh obrachail, phenotypical agus clionaigeach aig SVn
Call ro-mheasta gnìomh (pLoF) SVn: chaidh pLoF SVn a mhìneachadh mar SVn ag eadar-obrachadh le CDS, far an deach nucleotides còdaidh a dhubhadh às no chaidh ORFn atharrachadh.Gu h-iomlan chaidh 1,929 pLoF SVn a’ toirt buaidh air CDS de ghinean 1,681 a chomharrachadh.Taobh a-staigh an fheadhainn sin, chomharraich 38 ginean “ceangaltach receptor immunoglobulin” ann am mion-sgrùdadh beairteachaidh GO.Chaidh na pLoF SVn sin a chomharrachadh tuilleadh le GWAS, OMIM agus COSMIC, fa leth.(Figear 4a agus 4b)
SVn a bha buntainneach gu h-intinneach agus gu clinigeach: Chaidh sealltainn gu robh grunn SV ann an seata dàta nanopore buntainneach gu phenotypically agus gu clinigeach.Chaidh DEL heterozygous tearc de 19.3 kb, ris an canar a bhith ag adhbhrachadh alpha-thalassemia, a chomharrachadh ann an triùir, a chuir às do ghinean Hemoglobin Subunit Alpha 1 agus 2 (HBA1 agus HBA2).Chaidh DEL eile de 27.4 kb air còdadh gine Hemoglobin Subunit Beta (HBB) a chomharrachadh ann an neach eile.Bha fios gun robh an SV seo ag adhbhrachadh fìor hemoglobinopathies.(Figear 4c)
Figear 4. pLoF SVn co-cheangailte ri phenotypes agus galaran
Chaidh DEL cumanta de 2.4 kb fhaicinn ann an 35 neach-giùlan homozygous agus 67 heterozygous, a tha a’ còmhdach na roinne iomlan den 3mh exon de Growth Homone Receptor (GHR).Chaidh na luchd-giùlan homozygous a lorg gu math nas giorra na an fheadhainn heterzygous (p=0.033).(Figear 4d)
A bharrachd air an sin, chaidh na SVn sin a phròiseasadh airson sgrùdaidhean mean-fhàs sluaigh eadar dà bhuidheann roinneil: Sìona a Tuath agus a Deas.Chaidh SVn gu math eadar-dhealaichte a lorg air an sgaoileadh air Chr 1, 2, 3, 6,10,12,14 agus 19, anns an robh an fheadhainn as àirde co-cheangailte ri roinnean dìonachd, leithid IGH, MHC, msaa. Tha e reusanta smaoineachadh gu bheil dh’ fhaodadh eadar-dhealachadh anns na SVn sin mar thoradh air gluasad ginteil agus nochdadh san fhad-ùine do àrainneachdan eadar-dhealaichte airson fo-àireamhan ann an Sìona.
Iomradh
Wu, Zhikun, et al.“Caochlaidhean structarail ann an sluagh Shìona agus a’ bhuaidh aca air phenotypes, galairean agus atharrachadh sluaigh. ”bioRxiv(2021).
Naidheachdan agus Prìomh thachartasan ag amas air na cùisean soirbheachail as ùire a cho-roinn le Biomarker Technologies, a’ glacadh euchdan saidheansail ùr-nodha a bharrachd air dòighean follaiseach a chaidh a chuir an sàs tron sgrùdadh.
Ùine puist: Faoilleach-06-2022