《Nature Genetics:50万人基因组分析完成真正的GWAS筛选》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: hujm
  • 发布时间:2018-09-06
  • 许多40岁以上的成年人在他们的肠道内会出现一个小的鼓状囊,被称为食管憩室(esophageal diverticula) 。这些小室通常是无害的,但对于一些人来说,这些小室可能会疼痛发炎或感染,需要用抗生素治疗,甚至在严重的情况下,需要手术切除结肠。

    目前,还没有人知道是什么原因导致这种结肠憩室病,来自密歇根医学院的一名结肠直肠外科医生Lillias Maguire,M.D希望能弄清楚其中的机制。

    “大家普遍都怀疑这种疾病是由饮食引起的,”Maguire说,“比如憩室病可能与低纤维有关,因为食用典型西方饮食的人相对容易出现便秘。”

    但研究表明,憩室病往往是遗传性的,在同卵双胞胎发现这种疾病的可能性比异卵双胞胎更高。这指出了其中可能存在遗传成分。

    为了了解更多信息,她找到了Elizabeth Speliotes博士,他们合作通过全基因组关联研究寻找这种疾病的基因。这一研究发表在Nature Genetics杂志上。

    大规模分析

    全基因组关联研究(GWAS)是一种功能强大的工具,可以用于分析具有遗传和环境成分,且不直接从父母传给孩子的复杂病症的遗传学。这种研究依赖于大量基因组样品——越多越好。

    “人体基因组如此之大,因此无法在1000人甚至5000人群中完成真正的GWAS,”Maguire说。

    幸运的是,英国生物库中包含有超过50万位年龄在40至69岁之间的人的遗传和医疗信息,这是一种前所未有的资源,来自世界各地的科学家们都在试图解开心脏病,癌症和痴呆等常见疾病背后的遗传学。

    “通过GWAS,我们寻找与基因相关个体特有的基因组中的变体,”Maguire说,“它们并不一定能确定基因突变,但能帮助我们指向基因组中一个附近有多个基因的区域。”

    建立新的联系

    利用英国生物库中的样本,研究人员发现了42个与99个靶标基因相关的基因组定位,他们认为这要归功于样品数量。

    “然后我们进行了大规模的统计分析,看看哪些突变与憩室病密切相关,”Maguire说。

    但这并不意味着这所有42个基因座都具有重要意义。她补充说,样本的数量意味着一些基因座只是噪音而已。

    于是他们将英国生物库中的42个基因座与密歇根基因组学项目样品进行比较,发现两种共有8个基因。

    这些基因具有强烈的相关性,“我们确定了结缔组织细胞的基因,以及与其他结缔组织,还有疝气和其他疾病,如动脉瘤性血管疾病相关的通路,”Maguire说。

    也许最终他们将能揭示憩室病这种疾病起源的起点。

    “也许通过进一步分析靶标,我们可以找到一个答案,并开发药物或疗法,这比取出一块结肠或给人们反复进行抗生素治疗更好,”她说。

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