下一代測序 (NGS)/全基因組關聯研究
外觀
全基因組關聯研究 (GWAS) 經常用於識別兩個生物群體之間遺傳變異——一個具有特定表型(病例)的群體和一個沒有特定表型(對照)的群體。例如,如果研究人員對與某種醫學疾病(例如,癌症、阿爾茨海默病或自閉症)相關的基因組變異感興趣,他們可以搜尋在對照組(例如,沒有患病的個體)或疾病特異性群體(例如,患有某種疾病的個體)中非隨機存在的變異。這使得研究人員能夠繪製影響特定結果或性狀的基因圖譜[1]。在疾病特異性群體中不成比例地常見的基因型隨後成為增加疾病特異性表型風險或“原因”的候選“基因”。從本質上講,GWAS 研究使用大量人群來定量評估變異與表型結果之間關聯的可能性[2]。GWAS 研究還可以提供有關疾病過程中表觀遺傳因素的資訊。例如,Zhang 等人(2013)觀察到,與酒精代謝相關的基因在酒精依賴個體中與健康對照相比,DNA 甲基化存在差異。[3]
儘管 GWAS 研究可以作為闡明基因與性狀之間關聯的有力工具,但也存在一些特定的侷限性。例如,使用 GWAS 難以檢測頻率低且對性狀影響小的遺傳變異,並且對於常見疾病,頻率高且影響強的遺傳變異非常罕見。此外,人群分層、連鎖不平衡和 DNA 池化可能會使結果產生偏差[4]。
美國國立人類基因組研究所維護著一個最新的 GWAS 研究目錄,該目錄包含已發表的顯著關聯(對於 17 個性狀,p 值小於 0.5 X 10-5)[5]
- ↑ Carlson,C. S.,Eberle,M. A.,Kruglyak,L. 和 Nickerson,D. A.(2004)。在全基因組關聯研究中繪製複雜疾病基因座圖譜。自然,429(6990),446-452。
- ↑ Balding,D. J.(2006)。關於人群關聯研究統計方法的教程。自然評論遺傳學,7(10),781-791。
- ↑ Zhang,R.,Miao,Q.,Wang,C.,Zhao,R.,Li,W.,Haile,C. N.,Hao,W. 和 Zhang,X. Y.(2013)。酒精依賴症的全基因組 DNA 甲基化分析。成癮生物學,18,392-403。doi:10.1111/adb.12037
- ↑ McCarthy,M. I.,Abecasis,G. R.,Cardon,L. R.,Goldstein,D. B.,Little,J.,Ioannidis,J. P. 和 Hirschhorn,J. N.(2008)。複雜性狀的全基因組關聯研究:共識、不確定性和挑戰。自然評論遺傳學,9(5),356-369。
- ↑ Hindorff LA,MacArthur J(歐洲生物資訊學研究所),Morales J(歐洲生物資訊學研究所),Junkins HA,Hall PN,Klemm AK 和 Manolio TA。已發表的全基因組關聯研究目錄。可在以下網址獲取:www.genome.gov/gwastudies。