পুরো জিনোম রিসিকোয়েন্সিং
চীনা জনসংখ্যার কাঠামোর বৈচিত্র এবং ফেনোটাইপ, রোগ এবং জনসংখ্যার অভিযোজনে তাদের প্রভাব
নানোপুর |PacBio |পুরো জিনোম রি-সিকোয়েন্সিং |স্ট্রাকচারাল ভ্যারিয়েশন কলিং
এই গবেষণায়, ন্যানোপোর প্রমিথিয়ন সিকোয়েন্সিং বায়োমার্কার টেকনোলজিস দ্বারা সরবরাহ করা হয়েছিল।
হাইলাইট
এই গবেষণায়, মানব জিনোমে কাঠামোগত বৈচিত্র্যের (SVs) একটি সামগ্রিক ল্যান্ডস্কেপ ন্যানোপোর প্রমিথিয়ন প্ল্যাটফর্মে দীর্ঘ-পঠিত সিকোয়েন্সিংয়ের সাহায্যে প্রকাশিত হয়েছিল, যা ফেনোটাইপ, রোগ এবং বিবর্তনে SV-এর বোঝার গভীরতর করে।
পরীক্ষামূলক অলঙ্করণ
নমুনা: 405 জন সম্পর্কহীন চীনা ব্যক্তির (206 পুরুষ এবং 199 মহিলা) পেরিফেরাল রক্তের লিউকোসাইট 68টি ফেনোটাইপিক এবং ক্লিনিকাল পরিমাপ।সমস্ত ব্যক্তির মধ্যে, 124 জনের পূর্বপুরুষের অঞ্চলগুলি উত্তরে প্রদেশ ছিল, 198 জনের মধ্যে দক্ষিণ, 53 জন দক্ষিণ-পশ্চিম এবং 30 জন পরিচিত ছিল না।
সিকোয়েন্সিং কৌশল: পুরো জিনোম লং-রিড সিকোয়েন্সিং (এলআরএস) ন্যানোপোর 1ডি রিডস এবং প্যাকবিও হাইফাই রিডস সহ।
সিকোয়েন্সিং প্ল্যাটফর্ম: ন্যানোপোর প্রমিথিওন;PacBio সিক্যুয়েল II
গঠন বৈচিত্র কলিং
চিত্র 1. SV কলিং এবং ফিল্টারিং এর কর্মপ্রবাহ
প্রধান সাফল্য
কাঠামোর বৈচিত্র আবিষ্কার এবং বৈধতা
ন্যানোপুর ডেটসেট: PromethION সিকোয়েন্সিং প্ল্যাটফর্মে মোট 20.7 Tb ক্লিন রিড জেনারেট হয়েছে, প্রতি নমুনা গড়ে 51 Gb ডেটা অর্জন করে, প্রায়।গভীরতায় 17-গুণ।
রেফারেন্স জিনোম প্রান্তিককরণ (GRCh38): গড় ম্যাপিং হার 94.1% অর্জন করা হয়েছিল।গড় ত্রুটির হার (12.6%) পূর্ববর্তী বেঞ্চমার্কিং অধ্যয়নের অনুরূপ ছিল (12.6%) (চিত্র 2b এবং 2c)
স্ট্রাকচার ভ্যারিয়েশন (এসভি) কলিং: এই গবেষণায় প্রয়োগ করা এসভি কলারদের মধ্যে স্নিফেলস, ন্যানোভার এবং ন্যানোএসভি অন্তর্ভুক্ত ছিল।উচ্চ-আত্মবিশ্বাসের SV গুলিকে SV হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়েছিল কমপক্ষে দুইজন কলার দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে এবং গভীরতা, দৈর্ঘ্য এবং অঞ্চলে পরিস্রাবণ পাস করেছে৷
প্রতিটি নমুনায় গড়ে 18,489টি (15,439 থেকে 22,505 পর্যন্ত) উচ্চ-বিশ্বাসের SV চিহ্নিত করা হয়েছে।(চিত্র 2d, 2e এবং 2f)
চিত্র 2. ন্যানোপুর ডেটাসেট দ্বারা চিহ্নিত SV-এর সামগ্রিক ল্যান্ডস্কেপ
PacBio দ্বারা বৈধতা: একটি নমুনায় (HG002, শিশু) চিহ্নিত SVগুলি একটি PacBio HiFi ডেটাসেট দ্বারা যাচাই করা হয়েছিল৷সামগ্রিক মিথ্যা আবিষ্কারের হার (FDR) ছিল 3.2%, যা ন্যানোপুর রিডস দ্বারা তুলনামূলকভাবে নির্ভরযোগ্য এসভি সনাক্তকরণের চিত্র তুলে ধরে।
অ-অপ্রয়োজনীয় SV এবং জিনোমিক বৈশিষ্ট্য
অ-অপ্রয়োজনীয় SVs: 132,312টি অ-অপ্রয়োজনীয় SV-এর একটি সেট সমস্ত নমুনায় SVs একত্রিত করে প্রাপ্ত করা হয়েছে, যার মধ্যে রয়েছে 67,405 DEL, 60,182 INS, 3,956 DUPs এবং 769 INVs।(চিত্র 3a)
বিদ্যমান এসভি ডেটাসেটের সাথে তুলনা: এই ডেটাসেটটি প্রকাশিত TGS বা NGS ডেটাসেটের সাথে তুলনা করা হয়েছিল।তুলনা করা চারটি ডেটাসেটের মধ্যে, LRS15, যা লং-রিড সিকোয়েন্সিং প্ল্যাটফর্মের একমাত্র ডেটাসেট (PacBio) এই ডেটাসেটের সাথে বৃহত্তম ওভারল্যাপগুলি ভাগ করেছে৷অধিকন্তু, এই ডেটাসেটের 53.3% (70,471) এসভি প্রথমবারের জন্য রিপোর্ট করা হয়েছে।প্রতিটি এসভি টাইপ অনুসন্ধান করে, দীর্ঘ-পঠিত সিকোয়েন্সিং ডেটাসেট সহ পুনরুদ্ধারকৃত আইএনএসের সংখ্যা বাকি শর্ট-পঠিতগুলির তুলনায় অনেক বেশি ছিল, যা ইঙ্গিত করে যে দীর্ঘ-পঠিত সিকোয়েন্সিং আইএনএস সনাক্তকরণে বিশেষভাবে দক্ষ।(চিত্র 3b এবং 3c)
চিত্র 3. প্রতিটি SV প্রকারের জন্য অ-অপ্রয়োজনীয় SV-এর বৈশিষ্ট্য
জিনোমিক বৈশিষ্ট্য: SV-এর সংখ্যা ক্রোমোজোমের দৈর্ঘ্যের সাথে উল্লেখযোগ্যভাবে সম্পর্কযুক্ত পাওয়া গেছে।জিনের বিতরণ, পুনরাবৃত্তি, DELs (সবুজ), INS (নীল), DUP (হলুদ) এবং INV (কমলা) একটি সার্কোস ডায়াগ্রামে প্রদর্শিত হয়েছিল, যেখানে ক্রোমোজোম অস্ত্রের শেষে SV-তে একটি সাধারণ বৃদ্ধি পরিলক্ষিত হয়েছিল।(চিত্র 3d এবং 3e)
SVs-এর দৈর্ঘ্য: INSs এবং DELs-এর দৈর্ঘ্য DUPs এবং INV-এর তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে কম পাওয়া গেছে, যা PacBio HiFi ডেটাসেটের দ্বারা চিহ্নিত ব্যক্তিদের সাথে একমত।সমস্ত চিহ্নিত SV-এর দৈর্ঘ্য 395.6 Mb পর্যন্ত যোগ করা হয়েছে, যা সমগ্র মানব জিনোমের 13.2% দখল করেছে।SVs গড়ে প্রতি ব্যক্তি প্রতি 23.0 Mb (প্রায় 0.8%) জিনোমকে প্রভাবিত করেছে।(চিত্র 3f এবং 3g)
SVs এর কার্যকরী, ফেনোটাইপিকাল এবং ক্লিনিকাল প্রভাব
ফাংশন (pLoF) SVs-এর পূর্বাভাসিত ক্ষতি: pLoF SVs কে SVs হিসাবে CDS-এর সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করা হয়েছিল, যেখানে কোডিং নিউক্লিওটাইডগুলি মুছে ফেলা হয়েছিল বা ORFগুলি পরিবর্তন করা হয়েছিল।মোট 1,929 পিএলওএফ এসভি 1,681 জিনের সিডিএসকে প্রভাবিত করে টীকা করা হয়েছিল।তাদের মধ্যে, জিও সমৃদ্ধকরণ বিশ্লেষণে 38টি জিন "ইমিউনোগ্লোবুলিন রিসেপ্টর বাইন্ডিং" হাইলাইট করেছে।এই পিএলওএফ এসভিগুলি যথাক্রমে GWAS, OMIM এবং COSMIC দ্বারা আরও টীকা করা হয়েছিল।(চিত্র 4a এবং 4b)
ফেনোটাইপিকাল এবং ক্লিনিক্যালি প্রাসঙ্গিক এসভি: ন্যানোপোর ডেটাসেটে বেশ কয়েকটি এসভি ফেনোটাইপিকাল এবং ক্লিনিক্যালি প্রাসঙ্গিক বলে দেখানো হয়েছে।19.3 kb-এর একটি বিরল হেটেরোজাইগাস DEL, যা আলফা-থ্যালাসেমিয়ার কারণ হিসাবে পরিচিত, তিনটি ব্যক্তির মধ্যে সনাক্ত করা হয়েছিল, যা হিমোগ্লোবিন সাবুনিট আলফা 1 এবং 2 (HBA1 এবং HBA2) এর জিনগুলিকে অকার্যকর করেছিল।জিন কোডিং হিমোগ্লোবিন সাবুনিট বিটা (HBB) এর উপর 27.4 kb এর আরেকটি DEL অন্য একজনের মধ্যে সনাক্ত করা হয়েছিল।এই এসভি গুরুতর হিমোগ্লোবিনোপ্যাথির কারণ হিসাবে পরিচিত ছিল।(চিত্র 4c)
চিত্র 4. pLoF SVs ফেনোটাইপ এবং রোগের সাথে যুক্ত
35টি হোমোজাইগাস এবং 67টি হেটেরোজাইগাস বাহকের মধ্যে 2.4 kb এর একটি সাধারণ DEL পরিলক্ষিত হয়েছে, যা গ্রোথ হোমোন রিসেপ্টর (GHR) এর 3য় এক্সনের সম্পূর্ণ অঞ্চলকে কভার করে।সমজাতীয় বাহকগুলি হেটারজাইগাসগুলির তুলনায় উল্লেখযোগ্যভাবে ছোট পাওয়া গেছে (p = 0.033)।(চিত্র 4d)
অধিকন্তু, এই এসভিগুলি দুটি আঞ্চলিক গোষ্ঠীর মধ্যে জনসংখ্যার বিবর্তনীয় গবেষণার জন্য প্রক্রিয়া করা হয়েছিল: উত্তর এবং দক্ষিণ চীন।উল্লেখযোগ্যভাবে ডিফারেনশিয়াল এসভিগুলি খ্রিস্টাব্দ 1, 2, 3, 6,10,12,14 এবং 19-এ বিতরণ করা হয়েছে, যার মধ্যে, শীর্ষস্থানীয়গুলি অনাক্রম্যতা অঞ্চলগুলির সাথে যুক্ত ছিল, যেমন IGH, MHC, ইত্যাদি৷ এটা অনুমান করা যুক্তিসঙ্গত যে চীনের উপ-জনসংখ্যার জন্য জেনেটিক ড্রিফ্ট এবং দীর্ঘমেয়াদী বিভিন্ন পরিবেশের মুখোমুখি হওয়ার কারণে এই SV-তে পার্থক্য হতে পারে।
রেফারেন্স
উ, ঝিকুন, ইত্যাদি।"চীনা জনসংখ্যার কাঠামোগত বৈচিত্র এবং ফেনোটাইপ, রোগ এবং জনসংখ্যা অভিযোজনে তাদের প্রভাব।"bioRxiv(2021)।
খবর এবং হাইলাইট বায়োমার্কার টেকনোলজিসের সাথে সাম্প্রতিক সফল ঘটনাগুলি ভাগ করে নেওয়ার লক্ষ্য, অভিনব বৈজ্ঞানিক সাফল্যের পাশাপাশি গবেষণার সময় প্রয়োগ করা বিশিষ্ট কৌশলগুলি ক্যাপচার করা।
পোস্টের সময়: জানুয়ারি-০৬-২০২২