Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Phân tích chi tiết về sự tái tổ hợp giảm phân ở người châu Á
Tóm tắt
Sự tái tổ hợp giảm phân gây ra sự trộn lẫn của các nhiễm sắc thể đồng dạng khi chúng được truyền từ cha mẹ sang con cái. Việc xác định các vị trí di truyền nơi diễn ra các sự chuyển giao này là rất quan trọng cho các nghiên cứu liên quan đến di truyền, hiểu biết về biến đổi di truyền trong quần thể, và dự đoán các biến thể cấu trúc gây bệnh. Đã có nhiều báo cáo cho rằng việc sử dụng điểm nóng tái tổ hợp khác nhau giữa các quần thể người. Tuy nhiên, trong khi các bản đồ di truyền chi tiết đã tồn tại cho các quần thể châu Âu và châu Phi, thì không có bản đồ nào được xây dựng cho người châu Á. Tại đây, chúng tôi trình bày bản đồ di truyền châu Á đầu tiên với độ phân giải đủ cao để tiết lộ việc sử dụng điểm nóng. Chúng tôi đã xây dựng bản đồ này bằng cách áp dụng mô hình Markov ẩn vào dữ liệu kiểu gen cho hơn 500.000 dấu hiệu đa hình nucleotid đơn từ các bậc gia đình Hàn Quốc và Mông Cổ, bao gồm 980 trường hợp giảm phân. Chúng tôi đã xác định được 32.922 sự chuyển giao với tỷ lệ chính xác 99%, độ nhạy 97% và độ phân giải trung bình là 105.949 bp. Để so sánh trực tiếp các bản đồ di truyền giữa các nhóm dân tộc, chúng tôi cũng đã xây dựng một bản đồ cho các gia đình CEPH bằng các phương pháp tương tự. Chúng tôi phát hiện ra mức độ tương đồng cao với các điểm nóng đã biết, với khoảng 72% sự tái tổ hợp xảy ra ở những khu vực này. Chúng tôi đã điều tra những đóng góp được giả thuyết của các vấn đề tái tổ hợp lên sự tổng hợp số bất thường theo độ tuổi. Kích thước mẫu lớn của chúng tôi cho phép phát hiện một tác động tiêu cực nhưng có ý nghĩa yếu của độ tuổi mẹ lên tỷ lệ tái tổ hợp. Chúng tôi đã xây dựng bản đồ di truyền châu Á chi tiết đầu tiên. Điều này lấp đầy một khoảng trống quan trọng trong việc hiểu biết sự biến đổi của mô hình tái tổ hợp và sẽ là tài nguyên quý giá cho các nghiên cứu tương lai trong di truyền quần thể. Bản đồ của chúng tôi sẽ cải thiện độ chính xác của các nghiên cứu liên kết và cung cấp thông tin cho thiết kế các nghiên cứu liên kết toàn bộ hệ gen trong quần thể châu Á.
Từ khóa
#tái tổ hợp giảm phân #bản đồ di truyền #biến thể di truyền #người châu Á #nghiên cứu di truyền quần thểTài liệu tham khảo
Myers S, Freeman C, Auton A, Donnelly P, McVean G: A common sequence motif associated with recombination hot spots and genome instability in humans. Nat Genet. 2008, 40: 1124-1129. 10.1038/ng.213.
Matise TC, Chen F, Chen W, De La Vega FM, Hansen M, He C, Hyland FC, Kennedy GC, Kong X, Murray SS, Ziegle JS, Stewart WC, Buyske S: A second-generation combined linkage physical map of the human genome. Genome Res. 2007, 17: 1783-1786. 10.1101/gr.7156307.
Kong A, Gudbjartsson DF, Sainz J, Jonsdottir GM, Gudjonsson SA, Richardsson B, Sigurdardottir S, Barnard J, Hallbeck B, Masson G, Shlien A, Palsson ST, Frigge ML, Thorgeirsson TE, Gulcher JR, Stefansson K: A high-resolution recombination map of the human genome. Nat Genet. 2002, 31: 241-247.
Dausset J, Cann H, Cohen D, Lathrop M, Lalouel JM, White R: Centre d’etude du polymorphisme humain (CEPH): collaborative genetic mapping of the human genome. Genomics. 1990, 6: 575-577. 10.1016/0888-7543(90)90491-C.
Coop G, Wen X, Ober C, Pritchard JK, Przeworski M: High-resolution mapping of crossovers reveals extensive variation in fine-scale recombination patterns among humans. Science (New York, N.Y.). 2008, 319: 1395-1398. 10.1126/science.1151851.
Fledel-Alon A, Leffler EMM, Guan Y, Stephens M, Coop G, Przeworski M: Variation in human recombination rates and its genetic determinants. PLoS One. 2011, 6: e20321+-
Hinch AG, Tandon A, Patterson N, Song Y, Rohland N, Palmer CD, Chen GK, Wang K, Buxbaum SG, Akylbekova EL, Aldrich MC, Ambrosone CB, Amos C, Bandera EV, Berndt SI, Bernstein L, Blot WJ, Bock CH, Boerwinkle E, Cai Q, Caporaso N, Casey G, Cupples LA, Deming SL, Diver WR, Divers J, Fornage M, Gillanders EM, Glessner J, Harris CC, Hu JJ, Ingles SA, Isaacs W, John EM, Kao LH, Keating B, Kittles RA, Kolonel LN, Larkin E, Le Marchand L, McNeill LH, Millikan RC, Murphy A, Musani S, Neslund-Dudas C, Nyante S, Papanicolaou GJ, Press MF, Psaty BM, Reiner AP, Rich SS, Rodriguez-Gil JL, Rotter JI, Rybicki BA, Schwartz AG, Signorello LB, Spitz M, Strom SS, Thun MJ, Tucker MA, Wang Z, Wiencke JK, Witte JS, Wrensch M, Wu X, Yamamura Y, Zanetti KA, Zheng W, Ziegler RG, Zhu X, Redline S, Hirschhorn JN, Henderson BE, Taylor HA, Price AL, Hakonarson H, Chanock SJ, Haiman CA, Wilson JG, Reich D, Myers SR: The landscape of recombination in African Americans. Nature. 2011, 476: 170-175. 10.1038/nature10336.
Lee Y-S, Chao A, Chen C-H, Chou T, Wang S-YM, Wang T-H: Analysis of human meiotic recombination events with a parent-sibling tracing approach. BMC Genomics. 2011, 12: 434-10.1186/1471-2164-12-434.
Frazer KA, Ballinger DG, International HapMap Consortium: A second generation human haplotype map of over 3.1 million SNPs. Nature. 2007, 449: 851-861. 10.1038/nature06258.
Baudat F, Buard J, Grey C, Fledel-Alon A, Ober C, Przeworski M, Coop G, De Massy B: PRDM9 is a major determinant of meiotic recombination hotspots in humans and mice. Science (New York, N.Y.). 2010, 327: 836-840. 10.1126/science.1183439.
Jeffreys AJ, Neumann R: Reciprocal crossover asymmetry and meiotic drive in a human recombination hot spot. Nat Genet. 2002, 31: 267-271. 10.1038/ng910.
Myers S, Bowden R, Tumian A, Bontrop RE, Freeman C, MacFie TS, McVean G, Donnelly P: Drive against hotspot motifs in primates implicates the PRDM9 gene in meiotic recombination. Science (New York, N.Y.). 2010, 327: 876-879. 10.1126/science.1182363.
Ubeda F, Wilkins JF: The Red Queen theory of recombination hotspots. J Evol Biol. 2011, 24: 541-553. 10.1111/j.1420-9101.2010.02187.x.
Parvanov ED, Petkov PM, Paigen K: Prdm9 controls activation of mammalian recombination hotspots. Science (New York, N.Y.). 2010, 327: 835-10.1126/science.1181495.
Ju YS, Park H, Lee M-KK, Kim J-II, Sung J, Cho S-II, Seo J-SS: A genome-wide Asian genetic map and ethnic comparison: the GENDISCAN study. BMC Genomics. 2008, 9: 554+-10.1186/1471-2164-9-554.
Ting JC, Roberson ED, Currier DG, Pevsner J: Locations and patterns of meiotic recombination in two-generation pedigrees. BMC Med Genet. 2009, 10: 93+-10.1186/1471-2350-10-93.
Hussin J, Roy-Gagnon M-HH, Gendron R, Andelfinger G, Awadalla P: Age-dependent recombination rates in human pedigrees. PLoS Genet. 2011, 7: e1002251+-
Khil PP, Camerini-Otero RD: Genetic crossovers are predicted accurately by the computed human recombination map. PLoS Genet. 2010, 6: e1000831+-
Warren AC, Chakravarti A, Wong C, Slaugenhaupt SA, Halloran SL, Watkins PC, Metaxotou C, Antonarakis SE: Evidence for reduced recombination on the nondisjoined chromosomes 21 in Down syndrome. Science (New York, N.Y.). 1987, 237: 652-654. 10.1126/science.2955519.
Kong A, Barnard J, Gudbjartsson DF, Thorleifsson G, Jonsdottir G, Sigurdardottir S, Richardsson B, Jonsdottir J, Thorgeirsson T, Frigge ML, Lamb NE, Sherman S, Gulcher JR, Stefansson K: Recombination rate and reproductive success in humans. Nat Genet. 2004, 36: 1203-1206. 10.1038/ng1445.
R Development Core Team: R: A language and environment for statistical computing. 2008, Vienna, Austria: R Foundation for Statistical Computing, http://www.R-project.org, 3-900051-07-0,
Roach JC, Glusman G, Hubley R, Montsaroff SZ, Holloway AK, Mauldin DE, Srivastava D, Garg V, Pollard KS, Galas DJ, Hood L, Smit AF: Chromosomal haplotypes by genetic phasing of human families. Am J Hum Genet. 2011, 89: 382-397. 10.1016/j.ajhg.2011.07.023.
Roach JC, Glusman G, Smit AF, Huff CD, Hubley R, Shannon PT, Rowen L, Pant KP, Goodman N, Bamshad M, Shendure J, Drmanac R, Jorde LB, Hood L, Galas DJ: Analysis of genetic inheritance in a family quartet by whole-genome sequencing. Science (New York, N.Y.). 2010, 328: 636-639. 10.1126/science.1186802.
Paik SHH, Kim H-JJ, Son H-YY, Lee S, Im S-WW JYSS, Yeon JHH, Jo SJJ, Eun HCC, Seo J-SS, Kwon OSS, Kim J-II: Gene mapping study for constitutive skin color in an isolated Mongolian population. Exp Mol Med. 2012, 44: 241-249. 10.3858/emm.2012.44.3.020.