ТАМОМИ РЕЗЕКВЕНЦИЯМ ГЕНОМ
Вариантҳои сохтор дар аҳолии Чин ва таъсири онҳо ба фенотипҳо, бемориҳо ва мутобиқшавии аҳолӣ
Нанопур |PacBio |Аз нав пайдарпайии геном |Даъвати тағйироти сохторӣ
Дар ин таҳқиқот, пайдарпайии Nanopore PromethION аз ҷониби Biomarker Technologies таъмин карда шудааст.
Нуктаҳои муҳим
Дар ин тадқиқот, манзараи умумии вариантҳои сохторӣ (SV) дар геноми инсон бо ёрии пайдарпайии дарозмуддат дар платформаи Nanopore PromethION ошкор карда шуд, ки фаҳмиши SV-ро дар фенотипҳо, бемориҳо ва эволютсия амиқтар мекунад.
Тарҳрезии таҷрибавӣ
Намунаҳо: Лейкоцитҳои хуни периферии 405 шахсони ба ҳам алоқаманди чинӣ (206 мард ва 199 зан) бо 68 андозагирии фенотипӣ ва клиникӣ.Дар байни ҳамаи афрод, минтақаҳои аҷдодии 124 фард вилоятҳо дар шимол буданд, 198 фард ҷануб, 53 ҷанубу ғарб ва 30 нафар маълум набуданд.
Стратегияи пайдарпайӣ: пайдарпайии пурраи геномҳои дарозмуддат (LRS) бо хондани Nanopore 1D ва хондани PacBio HiFi.
Платформаи пайдарпайӣ: Nanopore PromethION;Пайванди PacBio II
Даъвати тағирёбии сохтор
Тасвири 1. Ҷараёни кори занг ва филтркунии SV
Комьёбихои асосй
Кашф ва тасдиқи тағирёбии сохтор
Маҷмӯи санаи nanopore: Дар маҷмӯъ 20,7 Тб хондани тоза дар платформаи пайдарпайии PromethION тавлид шудааст, ки ба ҳисоби миёна 51 Гб маълумот барои як намуна ба даст меояд, тақрибан.17 маротиба амиқ.
Ҳамоҳангсозии геноми истинод (GRCh38): Сатҳи миёнаи харитасозӣ 94,1% ба даст омад.Сатҳи миёнаи хатогӣ (12,6%) ба тадқиқоти муқоисавии қаблӣ (12,6%) монанд буд (Расми 2b ва 2c)
Вариатсияи сохтор (SV) занг: зангзанандагони SV, ки дар ин таҳқиқот истифода шудаанд, Sniffles, NanoVar ва NanoSV буданд.SV-ҳои эътимодноки баланд ҳамчун SV-ҳо муайян карда шуданд, ки ҳадди аққал ду зангзананда муайян карданд ва аз умқ, дарозӣ ва минтақа филтратсия гузаштанд.
Дар ҳар як намуна ба ҳисоби миёна 18,489 (аз 15,439 то 22,505) SV-и эътимоднокии баланд муайян карда шуд.(Расми 2d, 2e ва 2f)
Тасвири 2. Манзараи умумии SVs, ки аз ҷониби маҷмӯаи маълумоти Nanopore муайян карда шудааст
Санҷиш аз ҷониби PacBio: SV-ҳои дар як намуна муайяншуда (HG002, кӯдак) аз ҷониби маҷмӯи додаҳои PacBio HiFi тасдиқ карда шуданд.Сатҳи умумии кашфи бардурӯғ (FDR) 3,2% буд, ки муайянкунии нисбатан боэътимоди SV аз ҷониби Nanopore хондааст.
SV-ҳои зиёдатӣ ва хусусиятҳои геномӣ
SV-ҳои зиёдатӣ: Маҷмӯи 132,312 SV-ҳои зиёдатӣ тавассути якҷоя кардани SV-ҳо дар ҳама намунаҳо ба даст оварда шуданд, ки 67,405 DEL, 60,182 INS, 3,956 DUP ва 769 INV-ро дар бар мегиранд.(Расми 3а)
Муқоиса бо маҷмӯи додаҳои мавҷудаи SV: Ин маҷмӯаи додаҳо бо маҷмӯаи додаҳои нашршудаи TGS ё NGS муқоиса карда шуд.Дар доираи чаҳор маҷмӯи додаҳои муқоисашуда, LRS15, ки он ҳам ягона маҷмӯаи додаҳо аз платформаи пайдарпайии дарозмуддат (PacBio) мебошад, ки бо ин маҷмӯаи додаҳо такрори калонтаринро мубодила кардааст.Ғайр аз он, 53,3% (70,471) SV дар ин маҷмӯаи маълумот бори аввал гузориш дода шудааст.Бо дидани ҳар як намуди SV, шумораи INS-ҳои барқароршуда бо маҷмӯи додаҳои пайдарпайии дарозхонда нисбат ба боқимондаи кӯтоҳхонда хеле зиёд буд, ки нишон медиҳад, ки пайдарпайии дарозмуддат дар ошкоркунии INS махсусан самаранок аст.(Расми 3b ва 3c)
Расми 3. Хусусиятҳои SV-ҳои зиёдатӣ барои ҳар як намуди SV
Хусусиятҳои геномӣ: Шумораи SVs бо дарозии хромосома ба таври назаррас алоқаманд аст.Тақсимоти генҳо, такрорҳо, DELs (сабз), INS (кабуд), DUP (зард) ва INV (норанҷӣ) дар диаграммаи Circos нишон дода шуданд, ки дар он афзоиши умумии SV дар охири дастҳои хромосома мушоҳида шудааст.(Расми 3d ва 3e)
Дарозии SV-ҳо: Дарозии INS ва DEL-ҳо нисбат ба DUPs ва INV-ҳо ба таври назаррас кӯтоҳтар буданд, ки бо онҳое, ки аз ҷониби маҷмӯаи додаҳои PacBio HiFi муайян шудаанд, мувофиқанд.Дарозии ҳамаи SV-ҳои муайяншуда то 395,6 Мб афзуд, ки 13,2% тамоми геноми инсонро ишғол мекунад.SV-ҳо ба ҳисоби миёна ба 23,0 Мб (тақрибан 0,8%) геном ба як шахс таъсир расониданд.(Расми 3f ва 3g)
Таъсири функсионалӣ, фенотипӣ ва клиникии SVs
Талафоти пешбинишудаи функсия (pLoF) SV: pLoF SV-ҳо ҳамчун SV-ҳои мутақобила бо CDS муайян карда шуданд, ки дар он нуклеотидҳои рамзгузорӣ нест карда шуданд ё ORF-ҳо тағир дода шуданд.Дар маҷмӯъ 1,929 pLoF SV, ки ба CDS аз 1,681 ген таъсир мерасонанд, шарҳ дода шудаанд.Дар доираи инҳо, 38 ген дар таҳлили ғанисозии GO “пайвастагии ретсепторҳои иммуноглобулин”-ро таъкид кардаанд.Ин pLoF SVҳо мутаносибан аз ҷониби GWAS, OMIM ва COSMIC шарҳ дода шудаанд.(Расми 4а ва 4б)
SV-ҳои аз ҷиҳати фенотипӣ ва клиникӣ алоқаманд: Як қатор SV дар маҷмӯи маълумоти нанопур нишон дода шуданд, ки аз ҷиҳати фенотипӣ ва клиникӣ мувофиқанд.Дар се фард, ки генҳои зербахши гемоглобин Алфа 1 ва 2-ро (HBA1 ва HBA2) вайрон карданд, DEL-и камёфт гетерозиготаи 19,3 кб муайян карда шуд, ки боиси алфа-талассемия мегардад.Боз як DEL-и 27,4 кб оид ба рамзгузории гении гемоглобин Subunit Beta (HBB) дар шахси дигар муайян карда шуд.Маълум буд, ки ин SV боиси гемоглобинопатияҳои ҷидди мегардад.(Расми 4c)
Расми 4. pLoF SVs, ки бо фенотипҳо ва бемориҳо алоқаманданд
Дар 35 интиқолдиҳандаи гомозигот ва 67 гетерозигот, ки минтақаи пурраи экзони 3-юми ретсепторҳои гомонҳои афзоишро (GHR) фаро мегирад, DEL умумӣ 2,4 кб мушоҳида шуд.Интиқолдиҳандагони гомозигот нисбат ба гетерзиготҳо хеле кӯтоҳтар буданд (p = 0.033).(Расми 4d)
Ғайр аз он, ин SVҳо барои омӯзиши эволютсионии аҳолӣ байни ду гурӯҳи минтақавӣ коркард карда шуданд: Шимол ва Ҷанубӣ Чин.SV-ҳои ба таври назаррас фарқкунанда дар Chr 1, 2, 3, 6,10,12,14 ва 19 тақсим карда шуданд, ки дар дохили онҳо беҳтаринҳо бо минтақаҳои масуният, ба монанди IGH, MHC ва ғайра алоқаманд буданд. Тафовут дар ин SV-ҳо метавонад аз сабаби дрейфти генетикӣ ва дарозмуддат ба муҳити мухталифи зерпопуляцияҳои Чин вобаста бошад.
Истинод
Ву, Жикун ва дигарон."Вариантҳои сохторӣ дар аҳолии Чин ва таъсири онҳо ба фенотипҳо, бемориҳо ва мутобиқшавии аҳолӣ."bioRxiv(2021).
Хабарҳо ва рӯйдодҳои муҳим Ҳадафи мубодилаи ҳолатҳои муваффақи охирин бо Biomarker Technologies, ба даст овардани дастовардҳои илмии нав ва инчунин усулҳои барҷастае, ки дар рафти омӯзиш истифода мешаванд.
Вақти фиристодан: январ-06-2022