முழு ஜீனோம் ரீசீக்வென்சிங்
சீன மக்கள்தொகையில் கட்டமைப்பு மாறுபாடுகள் மற்றும் பினோடைப்கள், நோய்கள் மற்றும் மக்கள்தொகை தழுவலில் அவற்றின் தாக்கம்
நானோபூர் |PacBio |முழு மரபணு மறு வரிசைமுறை |கட்டமைப்பு மாறுபாடு அழைப்பு
இந்த ஆய்வில், பயோமார்க்கர் டெக்னாலஜிஸ் மூலம் நானோபூர் ப்ரோமேதியான் வரிசைமுறை வழங்கப்பட்டது.
சிறப்பம்சங்கள்
இந்த ஆய்வில், மனித மரபணுவில் உள்ள கட்டமைப்பு மாறுபாடுகளின் (SV கள்) ஒட்டுமொத்த நிலப்பரப்பு நானோபோர் ப்ரோமேதியான் பிளாட்ஃப்ரோமில் நீண்ட நேரம் படிக்கும் வரிசைமுறையின் உதவியுடன் வெளிப்படுத்தப்பட்டது, இது பினோடைப்கள், நோய்கள் மற்றும் பரிணாம வளர்ச்சியில் SV களின் புரிதலை ஆழமாக்குகிறது.
பரிசோதனை வடிவமைப்பு
மாதிரிகள்: 68 பினோடைபிக் மற்றும் மருத்துவ அளவீடுகளுடன் தொடர்பில்லாத 405 சீன நபர்களின் (206 ஆண்கள் மற்றும் 199 பெண்கள்) புற இரத்த லிகோசைட்டுகள்.அனைத்து தனிநபர்களிலும், 124 நபர்களின் மூதாதையரின் பகுதிகள் வடக்கில் உள்ள மாகாணங்களாகும், 198 தனிநபர்கள் தெற்கு, 53 பேர் தென்மேற்கு மற்றும் 30 பேர் தெரியவில்லை.
வரிசைப்படுத்தல் உத்தி: நானோபூர் 1டி ரீட்கள் மற்றும் பேக்பியோ ஹைஃபை ரீட்களுடன் முழு ஜீனோம் லாங்-ரீட் சீக்வென்சிங் (எல்ஆர்எஸ்).
வரிசைப்படுத்தல் தளம்: நானோபூர் ப்ரோமேதியான்;PacBio தொடர்ச்சி II
கட்டமைப்பு மாறுபாடு அழைப்பு
படம் 1. SV அழைப்பு மற்றும் வடிகட்டலின் பணிப்பாய்வு
முக்கிய சாதனைகள்
கட்டமைப்பு மாறுபாடு கண்டறிதல் மற்றும் சரிபார்த்தல்
நானோபோர் தேதித்தொகுப்பு: மொத்தம் 20.7 Tb சுத்தமான ரீட்கள் PromethION சீக்வென்சிங் பிளாட்ஃபார்மில் உருவாக்கப்பட்டு, ஒரு மாதிரிக்கு சராசரியாக 51 Gb டேட்டாவை அடைகிறது, தோராயமாக.17 மடங்கு ஆழம்.
குறிப்பு மரபணு சீரமைப்பு(GRCh38): சராசரி மேப்பிங் விகிதம் 94.1% அடையப்பட்டது.சராசரி பிழை விகிதம் (12.6%) முந்தைய தரப்படுத்தல் ஆய்வு (12.6%) போலவே இருந்தது (படம் 2b மற்றும் 2c)
கட்டமைப்பு மாறுபாடு(SV) அழைப்பு: இந்த ஆய்வில் பயன்படுத்தப்படும் SV அழைப்பாளர்களில் Sniffles, NanoVar மற்றும் NanoSV ஆகியவை அடங்கும்.குறைந்த பட்சம் இரண்டு அழைப்பாளர்களால் அடையாளம் காணப்பட்ட மற்றும் ஆழம், நீளம் மற்றும் பகுதியின் மீது வடிகட்டுதல்களை அனுப்பிய SVகள் என உயர்-நம்பிக்கை SVகள் வரையறுக்கப்பட்டன.
ஒவ்வொரு மாதிரியிலும் சராசரியாக 18,489 (15,439 முதல் 22,505 வரை) உயர் நம்பிக்கை SVகள் அடையாளம் காணப்பட்டன.(படம் 2d, 2e மற்றும் 2f)
படம் 2. நானோபூர் தரவுத்தொகுப்பால் அடையாளம் காணப்பட்ட SVகளின் ஒட்டுமொத்த நிலப்பரப்பு
PacBio மூலம் சரிபார்ப்பு: ஒரு மாதிரியில் (HG002, குழந்தை) அடையாளம் காணப்பட்ட SVகள் PacBio HiFi தரவுத்தொகுப்பால் சரிபார்க்கப்பட்டன.ஒட்டுமொத்த தவறான கண்டுபிடிப்பு விகிதம் (FDR) 3.2% ஆகும், இது நானோபோர் ரீட்களின் ஒப்பீட்டளவில் நம்பகமான SV அடையாளத்தை விளக்குகிறது.
தேவையற்ற SVகள் மற்றும் மரபணு அம்சங்கள்
தேவையற்ற SVகள்: 67,405 DELகள், 60,182 INSகள், 3,956 DUPகள் மற்றும் 769 INVகளை உள்ளடக்கிய அனைத்து மாதிரிகளிலும் SVகளை இணைப்பதன் மூலம் 132,312 தேவையற்ற SVகளின் தொகுப்பு பெறப்பட்டது.(படம் 3a)
ஏற்கனவே உள்ள SV தரவுத்தொகுப்புகளுடன் ஒப்பீடு: இந்தத் தரவுத்தொகுப்பு வெளியிடப்பட்ட TGS அல்லது NGS தரவுத்தொகுப்புடன் ஒப்பிடப்பட்டது.ஒப்பிடப்பட்ட நான்கு தரவுத்தொகுப்புகளுக்குள், LRS15, இது நீண்ட-வாசிப்பு வரிசைமுறை இயங்குதளத்திலிருந்து (PacBio) உள்ள ஒரே தரவுத்தொகுப்பாகும், இந்தத் தரவுத்தொகுப்புடன் மிகப்பெரிய ஒன்றுடன் ஒன்று பகிர்கிறது.மேலும், இந்தத் தரவுத்தொகுப்பில் 53.3%(70,471) SVகள் முதல் முறையாகப் பதிவாகியுள்ளன.ஒவ்வொரு SV வகையையும் பார்ப்பதன் மூலம், நீண்ட-வாசிப்பு வரிசைமுறை தரவுத்தொகுப்பைக் கொண்ட மீட்கப்பட்ட INSகளின் எண்ணிக்கை மற்ற குறுகிய-வாசிப்புகளைக் காட்டிலும் பெரியதாக இருந்தது, இது INSகளைக் கண்டறிவதில் நீண்ட வாசிப்பு வரிசைமுறை மிகவும் திறமையானது என்பதைக் குறிக்கிறது.(படம் 3b மற்றும் 3c)
படம் 3. ஒவ்வொரு SV வகைக்கும் தேவையற்ற SVகளின் பண்புகள்
மரபணு அம்சங்கள்: SV களின் எண்ணிக்கை குரோமோசோம் நீளத்துடன் கணிசமாக தொடர்புடையதாகக் கண்டறியப்பட்டது.மரபணுக்களின் விநியோகம், ரிபீட்ஸ், DELs(பச்சை), INS(நீலம்), DUP(மஞ்சள்) மற்றும் INV(ஆரஞ்சு) ஆகியவை சர்கோஸ் வரைபடத்தில் காட்டப்பட்டன, அங்கு குரோமோசோம் ஆயுதங்களின் முடிவில் SV இல் பொதுவான அதிகரிப்பு காணப்பட்டது.(படம் 3d மற்றும் 3e)
SVகளின் நீளம்: INSகள் மற்றும் DELகளின் நீளம் DUPகள் மற்றும் INVகளை விட கணிசமாகக் குறைவாக இருப்பது கண்டறியப்பட்டது.அடையாளம் காணப்பட்ட அனைத்து SVகளின் நீளம் 395.6 Mb வரை சேர்க்கப்பட்டது, இது முழு மனித மரபணுவில் 13.2% ஆக்கிரமித்துள்ளது.SVகள் சராசரியாக ஒரு நபருக்கு 23.0 Mb (தோராயமாக 0.8%) மரபணுவை பாதித்தன.(படம் 3f மற்றும் 3g)
SV களின் செயல்பாட்டு, பினோடிபிகல் மற்றும் மருத்துவ தாக்கங்கள்
செயல்பாட்டின் கணிக்கப்பட்ட இழப்பு(pLoF) SVகள்: pLoF SVகள் CDS உடன் தொடர்பு கொள்ளும் SVகளாக வரையறுக்கப்படுகின்றன, அங்கு குறியீட்டு நியூக்ளியோடைடுகள் நீக்கப்பட்டன அல்லது ORFகள் மாற்றப்பட்டன.மொத்தம் 1,681 மரபணுக்களின் CDS ஐ பாதிக்கும் 1,929 pLoF SVகள் சிறுகுறிப்பு செய்யப்பட்டன.அவற்றில், 38 மரபணுக்கள் GO செறிவூட்டல் பகுப்பாய்வில் "இம்யூனோகுளோபுலின் ஏற்பி பிணைப்பை" முன்னிலைப்படுத்தின.இந்த pLoF SVகள் முறையே GWAS, OMIM மற்றும் COSMIC ஆகியவற்றால் மேலும் சிறுகுறிப்பு செய்யப்பட்டன.(படம் 4a மற்றும் 4b)
பினோடிபிகல் மற்றும் மருத்துவ ரீதியாக தொடர்புடைய எஸ்.வி.கள்: நானோபோர் தரவுத்தொகுப்பில் உள்ள பல எஸ்.வி.ஆல்பா-தலசீமியாவை ஏற்படுத்தும் என்று அறியப்பட்ட 19.3 kb இன் அரிய ஹெட்டோரோசைகஸ் DEL, ஹீமோகுளோபின் சப்யூனிட் ஆல்பா 1 மற்றும் 2 (HBA1 மற்றும் HBA2) மரபணுக்களை செயலிழக்கச் செய்த மூன்று நபர்களிடம் கண்டறியப்பட்டது.ஹீமோகுளோபின் சப்யூனிட் பீட்டா (HBB) மரபணு குறியீட்டில் 27.4 kb இன் மற்றொரு DEL மற்றொரு நபரிடம் கண்டறியப்பட்டது.இந்த SV தீவிர ஹீமோகுளோபினோபதியை ஏற்படுத்துவதாக அறியப்பட்டது.(படம் 4c)
படம் 4. பினோடைப்கள் மற்றும் நோய்களுடன் தொடர்புடைய pLoF SVகள்
35 ஹோமோசைகஸ் மற்றும் 67 ஹெட்டோரோசைகஸ் கேரியர்களில் 2.4 kb இன் பொதுவான DEL காணப்பட்டது, இது க்ரோத் ஹோமோன் ரிசெப்டரின் (GHR) 3 வது எக்ஸானின் முழு பகுதியையும் உள்ளடக்கியது.ஹோமோசைகஸ் கேரியர்கள் ஹெட்டர்சைகஸ் (p=0.033) ஐ விட கணிசமாக குறைவாக காணப்பட்டன.(படம் 4d)
மேலும், இந்த SVகள் இரண்டு பிராந்திய குழுக்களுக்கு இடையேயான மக்கள்தொகை பரிணாம ஆய்வுகளுக்காக செயலாக்கப்பட்டன: வடக்கு மற்றும் தெற்கு சீனா.குறிப்பிடத்தக்க வகையில் வேறுபட்ட SVகள் Chr 1, 2, 3, 6,10,12,14 மற்றும் 19 ஆம் தேதிகளில் விநியோகிக்கப்பட்டன இந்த SV களில் உள்ள வேறுபாடு, மரபணு சறுக்கல் மற்றும் சீனாவில் உள்ள துணை மக்கள்தொகைக்கான பல்வேறு சூழல்களுக்கு நீண்ட கால வெளிப்பாட்டின் காரணமாக இருக்கலாம்.
குறிப்பு
வூ, ஜிகுன் மற்றும் பலர்."சீன மக்கள்தொகையில் கட்டமைப்பு மாறுபாடுகள் மற்றும் பினோடைப்கள், நோய்கள் மற்றும் மக்கள்தொகை தழுவலில் அவற்றின் தாக்கம்."bioRxiv(2021)
செய்திகள் மற்றும் சிறப்பம்சங்கள் சமீபத்திய வெற்றிகரமான நிகழ்வுகளை பயோமார்க்கர் டெக்னாலஜிஸுடன் பகிர்ந்து கொள்வதை நோக்கமாகக் கொண்டுள்ளது, புதிய அறிவியல் சாதனைகள் மற்றும் ஆய்வின் போது பயன்படுத்தப்பட்ட முக்கிய நுட்பங்களைக் கைப்பற்றுகிறது.
இடுகை நேரம்: ஜன-06-2022