《GWAS和荟萃分析确定了关键COVID-19背后的49个遗传变异》

  • 来源专题:新发突发传染病
  • 编译者: 张玢
  • 发布时间:2023-05-19
  • COVID-19 中的危重疾病是一种极端且临床上同质的疾病表型,之前已经证明1 对发现遗传关联非常有效2。尽管就诊时病情已处于晚期,已经表明,COVID-19危重患者的宿主遗传学可以识别出对该组具有强烈有益作用的免疫调节疗法3。在这里,分析了 24,202 例患有危重疾病的 COVID-19 病例,其中包括国际 GenOMICC(11,440 例)研究中危重病病例的微阵列基因型和全基因组测序数据的组合,并结合其他招募住院患者的研究,重点关注严重和危重疾病:ISARIC4C(676 例)和 SCOURGE 联盟(5,934 例)。为了将这些结果放在现有工作的背景下,我们对新的GenOMICC全基因组关联研究(GWAS)结果与先前发表的数据进行了荟萃分析。我们发现了49个全基因组显着关联,其中16个以前没有报道过。为了研究这些发现的治疗意义,我们推断蛋白质编码变异的结构后果,并使用单核细胞转录组关联研究(TWAS)模型将我们的GWAS结果与基因表达数据相结合,以及使用孟德尔随机化的基因和蛋白质表达。我们在多个系统中鉴定潜在的成药靶标,包括炎症信号传导(JAK1),单核巨噬细胞活化和内皮通透性(PDE4A),免疫代谢(SLC2A5和AK5)以及病毒进入和复制所需的宿主因子(TMPRSS2和RAB2A)。
  • 原文来源:https://www.nature.com/articles/s41586-023-06034-3
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    •     为解决 GWAS 受种群结构和样本量限制的问题,研究人员开展水稻重要农艺性状基因挖掘的大规模 GWAS 荟萃分析研究。结果识别出 156 个数量性状位点(QTLs),验证了两个新基因。该研究为水稻育种基因挖掘提供新方法。      在全球人口不断增长的背景下,水稻作为至关重要的粮食作物,其产量提升迫在眉睫。从遗传学角度看,挖掘水稻遗传变异中的有益基因,是实现水稻遗传改良的关键。全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study,GWAS)是探寻复杂性状相关功能基因的重要手段,能在广泛的种质资源中对相关基因进行高效探索与评估 。然而,GWAS 存在诸多局限性,比如对种群结构和样本量较为敏感,分析低频变异的能力有限,这使得其在定位新的数量性状位点(Quantitative Trait Locus,QTL)时效果不佳,无法充分解释一些复杂性状的遗传机制。为了解决这些问题,山西农业         大学和中国农业科学院深圳农业基因组研究所等机构的研究人员展开了一项大规模的 GWAS 荟萃分析研究。该研究成果发表在《Nature Communications》上,为水稻遗传研究和育种工作带来了新的突破。     研究人员为开展此项研究,运用了多种关键技术方法。首先,从 6 个独立的水稻种群面板收集了原始短测序数据和表型数据,涵盖来自 126 个国家或地区的 7765 份栽培稻种质资源。利用 Trimmomatic 进行测序数据质量控制,BWA 将数据映射到日本晴基因组,Sentieon pipeline 进行单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphism,SNP)检测,基于前期构建的泛基因组,借助 VG Giraffe 和 SURVIVOR 进行存在缺失变异(Presence/Absence Variation,PAV)检测。之后,通过 PLINK 进行主成分分析,GEMMA 计算亲缘关系,运用混合线性模型开展 GWAS 分析。对各面板的 GWAS 汇总数据,采用逆方差加权固定效应模型进行荟萃分析。
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