RESEQUENCING GENOME
Ny fiovaovan'ny rafitra amin'ny mponina Shinoa sy ny fiantraikany amin'ny phenotypes, ny aretina ary ny fampifanarahana ny mponina
Nanopore |PacBio |Famerenana ny génome manontolo |Fiantsoana fiovana ara-drafitra
Ao anatin'ity fandalinana ity, ny sequencing Nanopore PromethION dia nomen'ny Biomarker Technologies.
Zava-nisongadina
Ao anatin'ity fanadihadiana ity, ny tontolon'ny fiovaovana ara-drafitra (SVs) amin'ny fototarazo olombelona dia naseho tamin'ny fanampian'ny filaharana efa ela novakiana tao amin'ny platfrom Nanopore PromethION, izay mampitombo ny fahatakarana ny SV amin'ny phenotypes, aretina ary evolisiona.
Famolavolana andrana
Santionany: Leukocytes periferika amin'ny olona Shinoa 405 tsy misy ifandraisany (206 lahy sy 199 vavy) miaraka amin'ny fandrefesana phenotypic sy klinika 68.Amin'ny isam-batan'olona rehetra, ny faritry ny razana misy olona 124 dia faritany any Avaratra, ny an'ny olona 198 dia atsimo, 53 no Atsimo Andrefana ary 30 no tsy fantatra.
Paikady filaharana: Fitohizan'ny génôma manontolo (LRS) miaraka amin'ny famakiana Nanopore 1D ary famakiana PacBio HiFi.
Sequencing sehatra: Nanopore PromethION;PacBio Sequel II
Structure Variation Calling
Figure 1. Workflow amin'ny fiantsoana sy sivana SV
Zava-bita lehibe
Fahitana sy fanamarinana ny fiovaovan'ny rafitra
Nanopore dateset: Amin'ny totalin'ny 20.7 Tb mamaky madio novokarina tamin'ny sehatra filaharana PromethION, mahatratra 51 Gb salan'isa isaky ny santionany, eo ho eo.17 heny ny halaliny.
Fandrindrana genome réference(GRCh38): Nahatratra 94,1% ny tahan'ny sarintany.Ny taham-pahadisoana (12.6%) dia mitovy amin'ny fandalinana benchmarking teo aloha (12.6%) (sary 2b sy 2c)
Structure variation(SV) fiantsoana: Ireo mpiantso SV nampiharina tamin'ity fanadihadiana ity dia nahitana Sniffles, NanoVar ary NanoSV.Ny SV matoky tena dia nofaritana ho SV voamariky ny mpiantso roa farafahakeliny ary nandalo sivana amin'ny halaliny, ny halavany ary ny faritra.
Salanisan'ny 18,489 (manomboka amin'ny 15,439 ka hatramin'ny 22,505) SV matoky tena no fantatra tamin'ny santionany tsirairay.(sary 2d, 2e ary 2f)
Sary 2. Ny tontolon'ny SV amin'ny ankapobeny voamariky ny angona Nanopore
Fanamarinana nataon'i PacBio: Ny SV fantatra amin'ny santionany iray (HG002, zaza) dia nohamarinin'ny angon-drakitra PacBio HiFi.Ny taham-pahitana diso (FDR) amin'ny ankapobeny dia 3.2%, mampiseho ny famantarana SV azo itokisana nataon'ny Nanopore mamaky.
SVs tsy mihemotra sy endri-javatra genomika
SV tsy mihemotra: Nisy andiana SV tsy mihemotra 132.312 no azo tamin'ny fanakambanana SV tamin'ny santionany rehetra, izay ahitana 67.405 DEL, 60.182 INS, 3.956 DUP ary 769 INV.(sary 3a)
Fampitahana amin'ny angon-drakitra SV efa nisy: Ity angona ity dia nampitahaina tamin'ny angon-drakitra TGS na NGS navoaka.Tao anatin'ireo angona efatra nampitahaina, ny LRS15, izay ihany koa ny angona avy amin'ny sehatra filaharana efa novakiana ela (PacBio) dia nizara ny fifaninihana lehibe indrindra tamin'ity angona ity.Ambonin'izany, 53.3% (70,471) amin'ny SV amin'ity angona ity no notaterina voalohany.Amin'ny fijerena ny karazana SV tsirairay, ny isan'ireo INS tafaverina miaraka amin'ny angon-drakitra filaharana efa novakiana lava dia lehibe lavitra noho ireo vakiana fohy sisa, izay manondro fa mahomby indrindra amin'ny fisavana INS ny filaharana mamaky lava be.(sary 3b sy 3c)
Sary 3. Toetran'ny SV tsy mihemotra ho an'ny karazana SV tsirairay
Endri-javatra génomika: Ny isan'ny SV dia hita fa mifandray be amin'ny halavan'ny krômôzôma.Ny fizarana fototarazo, miverimberina, DELs (maitso), INS (manga), DUP (mavo) ary INV (boasary) dia naseho tamin'ny diagrama Circos, izay nahitana ny fitomboan'ny SV amin'ny faran'ny sandry chromosome.(sary 3d sy 3e)
Halavan'ny SV: Ny halavan'ny INS sy ny DEL dia hita fa fohy kokoa noho ny an'ny DUP sy INV, izay nifanaraka tamin'ireo voamariky ny PacBio HiFi.Ny halavan'ny SV rehetra fantatra dia niampy hatramin'ny 395.6 Mb, izay nibodo ny 13.2% amin'ny fototarazon'olombelona manontolo.Ny SV dia misy fiantraikany amin'ny 23,0 Mb (eo ho eo. 0,8%) amin'ny genome isaky ny olona amin'ny salanisa.(sary 3f sy 3g)
Fiantraikan'ny fiasa, phenotypical ary klinika an'ny SV
Ny fahaverezan'ny asa (pLoF) SVs: pLoF SVs dia nofaritana ho SV nifanerasera tamin'ny CDS, izay nesorina ny nucleotides coding na niova ny ORF.Ny totalin'ny 1,929 pLoF SVs misy fiantraikany amin'ny CDS amin'ny fototarazo 1,681 dia notaterina.Ao anatin'izany, ny fototarazo 38 dia nanasongadina ny "famatorana receptor immunoglobulin" amin'ny famakafakana fanatsarana GO.Ireo pLoF SV ireo dia nohazavain'ny GWAS, OMIM ary COSMIC, tsirairay avy.(sary 4a sy 4b)
SVs phenotypically sy mifandraika amin'ny klinika: SV maromaro amin'ny angona nanopore no hita fa misy ifandraisany amin'ny phenotypically sy klinika.DEL heterozygous tsy fahita firy amin'ny 19.3 kb, fantatra fa mahatonga ny alpha-thalassemia, dia fantatra tamin'ny olona telo, izay nanimba ny fototarazon'ny Hemoglobin Subunit Alpha 1 sy 2 (HBA1 sy HBA2).DEL iray hafa amin'ny 27.4 kb amin'ny fametahana fototarazo Hemoglobin Subunit Beta (HBB) dia fantatra tamin'ny olona iray hafa.Ity SV ity dia fantatra fa miteraka hemoglobinopathie lehibe.(sary 4c)
Sary 4. pLoF SV mifandray amin'ny phenotypes sy aretina
Ny DEL mahazatra amin'ny 2.4 kb dia hita ao amin'ny 35 homozygous sy 67 heterozygous carriers, izay mandrakotra ny faritra feno amin'ny exon faha-3 an'ny Growth Homone Receptor (GHR).Ny mpitatitra homozygous dia hita fa fohy kokoa noho ny heterzygous (p = 0.033).(sary 4d)
Ankoatr'izay, ireo SV ireo dia nokarakaraina ho an'ny fandalinana ny evolisiona momba ny mponina eo amin'ny vondrona faritra roa: Shina Avaratra sy Atsimo.Ny SV misy fahasamihafana lehibe dia hita niparitaka tamin'ny Chr 1, 2, 3, 6,10,12,14 ary 19, izay ao anatin'izany dia misy ifandraisany amin'ny faritra fiarovana, toy ny IGH, MHC, sns. Ny fahasamihafan'ireo SV ireo dia mety noho ny fifindran'ny fototarazo sy ny fisehoana maharitra amin'ny tontolo isan-karazany ho an'ny zana-mponina ao Shina.
Reference
Wu, Zhikun, et al."Ny variana ara-drafitra amin'ny mponina Shinoa sy ny fiantraikany amin'ny phenotypes, ny aretina ary ny fampifanarahana ny mponina."bioRxiv(2021).
Vaovao sy zava-nisongadina mikendry ny hizara ireo tranga mahomby farany amin'ny Biomarker Technologies, maka ireo zava-bita ara-tsiansa vaovao ary koa ireo teknika malaza ampiharina mandritra ny fandalinana.
Fotoana fandefasana: Jan-06-2022