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基因组学

GWAS

　　GWAS(Genome-wide association study)，，，，即全基因组关联剖析，，，，是指在人类全基因组规模内找出保存的序列变异，，，，即单核苷酸多态性(SNP)，，，，从中筛选出与疾病相关的SNPs。。。。全基因组关联研究是一种检测特定物种中差别个体间的所有或大部分基因，，，，从而相识差别个体间的基因转变有多大的一种要领。。。。差别的转变带来差别的性状，，，，如种种疾病的差别。。。。在人类中，，，，这种手艺发明了特定基因与疾病的关联，，，，如被称为年岁相关性黄斑变性的眼部疾病和糖尿病。。。。

手艺优势

多种关联剖析模子，，，，凭证需求差别提供个性化剖析；；；；
拥有强盛生信剖析团队，，，，快速剖析SNP芯片/全基因组测序获得的SNP谱
 

手艺蹊径

  • 质料选择
  • 性状视察
  • 基因分型
  • 模子选择
  • 关联效果
  • 数据深度挖掘

剖析内容

（1）数据质控 （2）参考基因组比对剖析；；；；
（3）SNP 检测和注释；；；； （4） 群体分层剖析；；；；
（5） 连锁不平衡剖析 （6） 选择消除剖析；；；；
（7） 全基因组关联剖析；；；； （8） 单体型图谱构建。。。。

样本类型

差别品种、亚种、地方种/种质库/混淆家系/野生资源/半同胞家系/全同胞家系/野生资源
 

案例展示

The genome sequence of allopolyploid Brassica juncea and analysis of differential homoeolog gene expression influencing selection
 

研究配景

异源四倍体芥菜（AABB）属于十字花科芸薹属，，，，是主要经济作物，，，，主要包括菜用和油用芥菜两大类群，，，，莳植规模较广，，，，经济价值较大。。。。菜用芥菜主要漫衍在中国等东亚国家和地区，，，，油用芥菜主要漫衍在印度等南亚国家和地区。。。。芥菜是“禹氏三角”中主要的一员，，，，由白菜和黑芥杂交后加倍而来，，，，至少爆发了三次古多倍化事务，，，，因此很是具有研究价值。。。。可是由于其为异源多倍体，，，，相关的全基因组测序事情一直很难开展。。。。来自浙江大学、北京百迈客等单位的团队配合相助，，，，使用最新的测序手艺（PacBio+BioNano），，，，乐成的组装出高质量的芥菜基因组图谱，，，，为进一步改良芥菜的农艺性状提供了基础，，，，为多倍体物种遗传育种提供了新的偏向。。。。同时，，，，也从多角度论证了芥菜A亚基因组起源问题，，，，展现了多倍体亚基因组间同源基因表达与选择机制。。。。
 

研究效果

1、芥菜A亚基因组起源问题
芥菜的基因组是异源四倍体（AABB），，，，在“禹氏三角”中由白菜（AA），，，，黑芥（BB）杂交后加倍形成，，，，在演化历程中变异类型很是富厚。。。。问题是油用芥菜的AA和菜用芥菜的AA是来自统一个亚种，，，，照旧来自多个亚种呢，，，，这个问题就是A亚基因组的起源问题。。。。
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如上图，，，，a中对芥菜A、白菜A、甘蓝型油菜A举行共线性剖析，，，，可以发明其是高度共线的。。。。
我们对10个菜用的芥菜、7个油用的芥菜，，，，5个甘蓝型油菜基因组、27个白菜基因组（多亚种）举行了重测序剖析，，，，并绘制如上图b中的进化树。。。。从b图中可以看到芥菜所有聚在一起，，，，没有泛起疏散的情形，，，，说明芥菜中A的基因组是泉源于统一个亚种，，，，属于单系起源。。。。
C图中对同源物种和芥菜举行了进化树构建，，，，并盘算了芥菜分解的详细时间为3-5万年。。。。
除了从群体的角度研究了芥菜亚基因组A起源问题，，，，还从PCA聚类和Fixed SNP角度验正了单系起源的结论。。。。
 
2、基因表达的dominance征象
由于芥菜基因组是异源四倍体，，，，也就是说基因组中保存两套很是相似的亚基因组，，，，那么在基因表达的历程中，，，，位于两套亚基因组上的等位基因的表达模式是怎么样的呢，，，，是一起表达，，，，是相互抑制，，，，照旧一方占主导 ？？？？？

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3、油用芥菜和菜用芥菜的选择与分解
通过菜用和油用芥菜群体举行选择扫除剖析，，，，发明dominance的基因被筛选出来的比例较高，，，，同时连系转录组数据，，，，这部分基因在油用和菜用两个群体中差别表达。。。。同时通过上面的剖析发明与硫苷，，，，脂类代谢显著相关并且保存dominance的基因组，，，，这些基因在油用菜用群体中有各自奇异基因分型。。。。
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参考文献

[1] The genome sequence of allopolyploid Brassica juncea and analysis of differential homoeolog gene expression influencing selection.
 

效果展示

1.Fst漫衍图
横坐标代表差别的染色体名称，，，，纵坐标代表响应染色体窗口内 Fst 值，，，，另外的两条虚线代表两种选择阈值（top 5%或 1%）。。。。
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2.θπ 选择消除剖析图
图中横坐标体现染色体位置，，，，纵坐标反应核苷酸多态性水平。。。。从图中可以看出，，，，在1 号染色体的差别位置，，，，玉米的 parviglumis 品种（绿线）、地方品种（红线）和改良品种（蓝线）的多态性水平。。。。

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3.全基因组关联剖析
注：左侧为曼哈顿图，，，，为遗传标记效应值即经 F 磨练的全基因组 P 值按染色体上物理位置排序图，，，，横坐标为基因组坐标，，，，纵坐标-log10P，，，，P值越小关联性越强，，，，体现为纵坐标越大。。。。

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4.GWAS 强关联 SNP 位点功效注释
注：图中红线体现关联最显著的 SNP 位点（即P值最小的位点），，，，蓝线体现显著关联的阈值，，，，绿色体现注释的基因（对关联最显著 SNP 位点两侧 50kb 规模内的基因举行注释） 

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5.单体型图谱
注：C 图为曼哈顿图，，，，为遗传标记效应值即经 F 磨练的全基因组 P 值按染色体上物理位置排序图，，，， 横坐标为基因组坐标，，，，纵坐标-log10P，，，，P 值越小关联性越强，，，，体现为纵坐标越大，，，，红色标记为显著 性相关位点。。。。D 和 E 图划分为 C 图中显著性位点周围的单倍体型图，，，，上方为曼哈顿图，，，，下方为代表连锁关系的 LD 图，，，，颜色越深体现连锁越细密，，，，而 E 图中用玄色边框标记出的规模为 block 规模。。。。

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常见问题

1.怎样诠释基因-变异-情形因素之间的相互作用关系 ？？？？？
诠释基因-变异-情形因素之间的相互作用关系需要使用GWAS对更多微效的与疾病关联的基因变异举行研究。。。。

2.大样本研究中导致假阳性、假阴性效果泛起的缘故原由 ？？？？？
人群混杂(Population Stratification)是在大样本研究中导致假阳性、假阴性效果泛起的主要缘故原由之一。。。。使用分层分数法(Stratification-score approach)控制人群分层、运用统计剖析手段控制人群混杂的影响、接纳基于家系的关联研究均能够阻止人群混杂对关联效果剖析的影响。。。。
 

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