GBOGBO GENOME ibeere
Awọn iyatọ igbekalẹ ni olugbe Ilu Ṣaina ati ipa wọn lori awọn ẹda, awọn aarun ati aṣamubadọgba olugbe
Nanopore |PacBio |Gbogbo genome tun-sequencing |Ipe iyatọ igbekale
Ninu iwadi yii, ilana Nanopore PromethION ti pese nipasẹ Biomarker Technologies.
Awọn ifojusi
Ninu iwadi yii, ala-ilẹ gbogbogbo ti awọn iyatọ igbekale (SVs) ninu jiini eniyan ni a fi han pẹlu iranlọwọ ti ilana kika gigun lori Nanopore PromethION platfrom, eyiti o jinlẹ ni oye ti SVs ni awọn ẹda, awọn arun ati itankalẹ.
Apẹrẹ adanwo
Awọn ayẹwo: Awọn leukocytes ẹjẹ agbeegbe ti awọn eniyan Kannada ti ko ni ibatan 405 (awọn ọkunrin 206 ati awọn obinrin 199) pẹlu awọn iwọn phenotypic 68 ati ile-iwosan.Lara gbogbo awọn ẹni-kọọkan, awọn agbegbe baba ti awọn eniyan 124 jẹ awọn agbegbe ni Ariwa, ti awọn eniyan 198 jẹ South, 53 jẹ SouthWest ati 30 ko mọ.
Ilana ilana-tẹle: Gbogbo genome-kika kika gigun (LRS) pẹlu Nanopore 1D kika ati PacBio HiFi kika.
Syeed ti o tẹle: Nanopore PromethION;PacBio Sequel II
Npe Iyatọ igbekale
olusin 1. Bisesenlo ti SV pipe ati sisẹ
Awọn aṣeyọri akọkọ
Awari iyatọ igbekale ati afọwọsi
Nanopore dateset: Ni apapọ awọn kika mimọ 20.7 Tb ti ipilẹṣẹ lori pẹpẹ itọsẹ PromethION, ṣiṣe iyọrisi aropin 51 Gb data fun apẹẹrẹ, isunmọ.17-agbo ni ijinle.
Itọkasi genome titete(GRCh38): Oṣuwọn maapu aropin ti 94.1% ti ṣaṣeyọri.Oṣuwọn aṣiṣe tumọ (12.6%) jẹ iru si iwadi iṣaju iṣaju (12.6%) (Aworan 2b ati 2c)
Iyatọ igbekalẹ (SV) pipe: Awọn olupe SV ti a lo ninu iwadi yii pẹlu Sniffles, NanoVar ati NanoSV.Awọn SV ti o ni igbẹkẹle ti o ga julọ ni asọye bi awọn SV ti a ṣe idanimọ nipasẹ o kere ju awọn olupe meji ati kọja awọn asẹ lori ijinle, ipari ati agbegbe.
Apapọ 18,489 (ti o wa lati 15,439 si 22,505) awọn SV ti o ni igbẹkẹle giga ni a mọ ni ayẹwo kọọkan.(Aworan 2d, 2e ati 2f)
Nọmba 2. Iwoye ala-ilẹ ti awọn SV ti a damọ nipasẹ dataset Nanopore
Ifọwọsi nipasẹ PacBio: Awọn SV ti a damọ ni apẹẹrẹ kan (HG002, ọmọ) jẹ ifọwọsi nipasẹ iwe data PacBio HiFi kan.Oṣuwọn wiwa eke gbogbogbo (FDR) jẹ 3.2%, ti n ṣe afihan idanimọ SV ti o ni igbẹkẹle ti o ni ibatan nipasẹ Nanopore ka.
Awọn SV ti kii ṣe laiṣe ati awọn ẹya genomic
Awọn SV ti kii ṣe laiṣe: Eto ti 132,312 SV ti kii ṣe laiṣe ni a gba nipasẹ sisọpọ SV ni gbogbo awọn ayẹwo, eyiti o pẹlu 67,405 DELs, 60,182 INSs, 3,956 DUPs ati 769 INVs.(Aworan 3a)
Afiwera pẹlu SV datasets: Yi dataset ti a akawe si atejade TGS tabi NGS datasets.Laarin awọn iwe data mẹrin ti a fiwera, LRS15, eyiti o tun jẹ iwe-ipamọ data nikan lati ori pẹpẹ itẹlera kika-gigun (PacBio) pin awọn agbekọja ti o tobi julọ pẹlu ipilẹ data yii.Pẹlupẹlu, 53.3% (70,471) ti awọn SV ninu iwe-ipamọ data yii ni a royin fun igba akọkọ.Nipa wiwa sinu iru SV kọọkan, nọmba awọn INS ti a gba pada pẹlu dataset eto-kika gigun jẹ tobi pupọ ju awọn ti o ku kukuru ti o ku, ti o nfihan pe ilana kika gigun jẹ daradara ni pataki ni wiwa INSs.(Aworan 3b ati 3c)
olusin 3. Awọn ohun-ini ti awọn SV ti kii ṣe laiṣe fun iru SV kọọkan
Awọn ẹya ara ẹrọ genomic: Nọmba awọn SV ni a rii ni pataki ni ibamu pẹlu gigun chromosome.Pipin awọn Jiini, awọn atunwi, DELs (alawọ ewe), INS (buluu), DUP (ofeefee) ati INV (osan) ni a fihan lori aworan Circos, nibiti a ti ṣe akiyesi ilosoke gbogbogbo ni SV ni opin awọn apa chromosome.(Aworan 3d ati 3e)
Gigun ti SVs: Awọn ipari ti INS ati DEL ni a rii pe o kuru pupọ ju ti awọn DUPs ati awọn INV, eyiti o gba pẹlu awọn ti a damọ nipasẹ dataset PacBio HiFi.Gigun gbogbo awọn SV ti a damọ ti a ṣafikun si 395.6 Mb, eyiti o gba 13.2% ti gbogbo jiini eniyan.Awọn SV kan 23.0 Mb (isunmọ 0.8%) ti jinomi fun ẹni kọọkan ni apapọ.(Aworan 3f ati 3g)
Iṣẹ-ṣiṣe, phenotypical ati awọn ipa ile-iwosan ti awọn SV
Pipadanu iṣẹ-ṣiṣe ti asọtẹlẹ (pLoF) SVs: pLoF SVs jẹ asọye bi SV ti n ṣe ajọṣepọ pẹlu CDS, nibiti ifaminsi awọn nucleotides ti paarẹ tabi awọn ORF ti yipada.Ni apapọ awọn 1,929 pLoF SV ti o kan CDS ti awọn jiini 1,681 ni a ṣe alaye.Laarin iyẹn, awọn Jiini 38 ṣe afihan “isopọmọ olugba olugba immunoglobulin” ni itupalẹ imudara GO.Awọn pLoF SV wọnyi jẹ asọye siwaju nipasẹ GWAS, OMIM ati COSMIC, lẹsẹsẹ.(Aworan 4a ati 4b)
Phenotypically ati awọn SV ti o yẹ ni ile-iwosan: Nọmba SV kan ninu dataset nanopore ni a fihan lati jẹ phenotypically ati ibaramu ti ile-iwosan.DEL heterozygous toje ti 19.3 kb, ti a mọ lati fa alpha-thalassemia, ni a damọ ni awọn ẹni-kọọkan mẹta, eyiti o jẹ alaiṣe jiini ti Haemoglobin Subunit Alpha 1 ati 2 (HBA1 ati HBA2).DEL miiran ti 27.4 kb lori ifaminsi apilẹṣẹ Hemoglobin Subunit Beta(HBB) ni a ṣe idanimọ ninu ẹni miiran.A mọ SV yii lati fa awọn hemoglobinopathies pataki.(Aworan 4c)
Ṣe nọmba 4. pLoF SV ti o ni nkan ṣe pẹlu awọn phenotypes ati awọn arun
DEL ti o wọpọ ti 2.4 kb ni a ṣe akiyesi ni 35 homozygous ati 67 heterozygous ti ngbe, eyiti o bo agbegbe pipe ti 3rd exon ti Growth Homone Receptor(GHR).Awọn gbigbe homozygous ni a rii ni kukuru pupọ ju awọn heterzygous lọ (p=0.033).(Aworan 4d)
Pẹlupẹlu, awọn SV wọnyi ni a ṣe ilana fun awọn iwadii itankalẹ olugbe laarin awọn ẹgbẹ agbegbe meji: Ariwa ati Gusu China.Awọn SV iyatọ ti o ni pataki ni a ri pinpin lori Chr 1, 2, 3, 6,10,12,14 ati 19, laarin eyiti, awọn ti o ga julọ ni o ni nkan ṣe pẹlu awọn agbegbe ajesara, gẹgẹbi IGH, MHC, bbl O jẹ oye lati ṣe akiyesi pe awọn iyatọ ninu awọn SV wọnyi le jẹ nitori fiseete jiini ati ifihan igba pipẹ si awọn agbegbe oniruuru fun awọn olugbe agbegbe ni Ilu China.
Itọkasi
Wu, Zhikun, et al.“Awọn iyatọ igbekalẹ ni olugbe Ilu Kannada ati ipa wọn lori awọn ẹda, awọn aarun ati aṣamubadọgba olugbe.”bioRxiv(2021).
News ati Ifojusi ifọkansi ni pinpin awọn ọran aṣeyọri tuntun pẹlu Awọn imọ-ẹrọ Biomarker, yiya awọn aṣeyọri imọ-jinlẹ aramada bi daradara bi awọn ilana olokiki ti a lo lakoko iwadii naa.
Akoko ifiweranṣẹ: Jan-06-2022