Полногеномный поиск ассоциаций по вариациям числа копий генов позволил выявить новые связи с фенотипическими признаками

Учёные Института биоинформатики Европейской лаборатории молекулярной биологии (European Molecular Biology Laboratory's European Bioinformatics Institute) разработали новые аналитические алгоритмы, которые позволяют устанавливать связи вариаций числа копий генов (CNV) со сложными фенотипическими особенностями. Исследование опубликовано в журнале Cell Genomics.

«Мы создали надёжный алгоритм обнаружения связей CNV с фенотипами. Он построен на применении данных секвенирования генома на основе полногеномного поиска ассоциаций (GWAS) по CNV и традиционного подхода GWAS по однонуклеотидным полиморфизмам (SNP). Новый метод позволяет выявлять причины некоторых редких заболеваний за счёт обнаружения CNV, что не представлялось возможным при анализе только SNP», – пишут Томас Фицджеральд (Tomas Fitzgerald) и Эван Бирни (Ewan Birney), научные сотрудники Института биоинформатики Европейской лаборатории молекулярной биологии.

С помощью алгоритма Сopy number estimator (CNest) учёные проанализировали вариации числа копий в экзоме 200 629 людей, данные секвенирования и фенотипы участников были предоставлены Британским биобанком (UK Biobank). Исследователи обнаружили ассоциации CNV с десятками признаков, учитывая их возможную связь с SNP.

«Известно, что CNV вносят значительный вклад в формирование фенотипа, однако на сегодняшний день методы исследований связи CNV с определёнными признаками затруднены такими факторами, как сложность алгоритмов анализа; недостаточное количество информации; проблемы интерпретации. CNest представляет собой метод обнаружения CNV ассоциаций, основанный на инновационном анализе крупных массивов данных», – говорят авторы.

Сначала учёные описали 646 значимых ассоциаций CNV с признаками, а последующий анализ позволил выявить ещё 862 ассоциации. Некоторые из обнаруженных CNV ранее считались непатогенными, но это исследование позволило обосновать их влияние на фенотип. Специалисты уточнили, что такое множество связей может быть обусловлено близлежащими SNP.

«Нам удалось подтвердить уже имеющиеся данные по ассоциациям CNV и SNP с признаками и обнаружить новые специфичные CNV», – говорят авторы.

Исследователи отметили, что CNest может быть применён в соответствии со стандартами, установленными Всемирным альянсом по генетике и здоровью (Global Alliance for Genomics and Health). По мнению учёных, этот метод позволит выявить новые информативные CNV в крупных когортах.

«Мы призываем специалистов изучить и применять CNest для выявления новых ассоциаций CNV с признаками. Мы бы хотели не ограничиваться данными, предоставленными Британским биобанком. Важно расширить применение CNest и обеспечить более полное представление о вариациях числа копий генов человека. Одним из преимуществ метода является возможность совместного анализа SNP и CNV, что позволяет сравнивать и интегрировать влияние разных типов перестроек ДНК на фенотип человека», – пишут авторы.