توالی‌نگاری کل‌ژنوم 3135 فرد نماینده تنوع ژنتیکی جمعیت ژاپن

• مقاله
• دسترسی آزاد

• Koichiro Higasa^1,2,
• Yoichiro Kamatani^2,3,4,
• Takahisa Kawaguchi²,
• Shuji KawaguchiORCID: orcid.org/0000-0002-4045-6518²,
• Saori Sakaue^4,5,6,
• Ta-yu Yang³,
• Yukinori Okada^5,7,8,9,10,
• Yukihide MomozawaORCID: orcid.org/0000-0001-5638-3504¹¹,
• Izumi Yamaguchi²,
• Dominic Nelson¹²,
• Simon Gravel¹²,
• Yoshinori MurakamiORCID: orcid.org/0000-0002-2826-4396¹³,
• Ryo YamadaORCID: orcid.org/0000-0002-1587-630X¹⁴,
• Keitaro MatsuoORCID: orcid.org/0000-0003-1761-6314¹⁵,
• Yoshihisa YamanoORCID: orcid.org/0000-0001-7527-0345¹⁶,
• Changhoon Kim¹⁷,
• Jeong-sun Seo^17,18,
• Michiaki KuboORCID: orcid.org/0000-0002-0095-2322¹⁹ &
• …
• Fumihiko Matsuda² 

ژورنال ژنتیک انسانی (2025) به این مقاله ارجاع دهید

موضوعات

• ژنتیک بیماری
• واریانت‌های نادر

چکیده

اطلاعات توالی‌نگاری کل‌ژنوم که در حال حاضر برای مطالعات بزرگ‌مقیاس در دسترس است، به سمت جمعیت‌های با نژاد اروپایی متمایل است. این سوگیری در شناسایی تغییرات ژنتیکی مرتبط با بیماری در جمعیت‌های غیر اروپایی، از جمله جمعیت ژاپنی، مشکل ایجاد می‌کند. در این پژوهش، برای شناسایی جامع واریانت‌های ژنتیکی، 3135 فرد نماینده تنوع ژنتیکی جمعیت ژاپن را توالی‌نگاری کردیم. از میان 44,757,785 واریانتی که شناسایی شد، 31.0٪ با فراوانی آلل فرعی کمتر از <1% جدید بودند. با بهره‌گیری از این واریانت‌ها، یک هپلوتایپ مرجع و توالی مرجع به‌صورت گراف ساختیم تا تخمین دقیق ژنوتیپ و توصیف دقیق واریانت‌ها ممکن شود. یافته‌های ما نشان می‌دهد که ترکیب تغییرات ژنتیکی از جمعیت‌های متنوع قومی در فهرست‌های موجود، برای دستیابی به پزشکی دقیق در تمامی جمعیت‌ها ضروری است.

مقدمه

برنامه‌های بزرگ‌مقیاس توالی‌نگاری ژنوم در حال حاضر هدف دارند فهرست کاملی از واریانت‌های ژنتیکی مرتبط با مستعدیت به بیماری، بیماری‌زایی یا واکنش به داروها برای پزشکی دقیق تهیه کنند. با این حال، اکثر شرکت‌کنندگان این پروژه‌های توالی‌نگاری و ژنوتیپ‌نگاری از نژاد اروپایی بوده‌اند. در نتیجه، تقریباً 80٪ از مطالعات ژنتیکی بر پایه جمعیت‌های اروپایی بنا شده‌اند [1, 2]، در حالی که این افراد تنها 16٪ از جمعیت جهانی را تشکیل می‌دهند. این سوگیری امکان انتقال نمره خطر پلی‌ژنیک یا نشانگرهای ژنتیکی میان نژادها را دشوار می‌سازد [3]، به‌ویژه برای عوارض جانبی داروها، چون فراوانی آنها در هر جمعیت به‌دلیل بی‌تاثیر بودن از فشارهای انتخابی قابل تغییر است [4]. بنابراین، ضرورت مطالعهٔ گروه‌های قومی دیگر برای جلوگیری از اثرات درمانی ناخواسته در جمعیت‌های غیر اروپایی که به‌طور کافی تحت‌نمایش قرار نگرفته‌اند، بیش از پیش احساس می‌شود [5,6,7,8]. علاوه بر این، بسیاری از جمعیت‌های انسانی معاصر ترکیبی از چندین نژاد در تاریخ تکاملی خود دارند. از این رو، درک مؤلفه‌های نژادی خاص برای ارزیابی قابلیت استفاده یا انتقال‌پذیری واریانت‌های بالینی قابل‌اقدام اهمیت دارد [4].

در این مطالعه، ما به‌دقت افراد نماینده جمعیت ژاپن را انتخاب کردیم و توالی‌نگاری کل‌ژنوم (WGS) را انجام دادیم و یک پنل هپلوتایپ مرجع ژاپنی برای تخمین دقیق ژنوتیپ در مطالعات همبستگی سراسری (GWAS) و یک ساختار گرافی از توالی مرجع ژنوم به منظور بهبود شناسایی واریانت‌ها ایجاد کردیم. این منابع را در یک پایگاه دادهٔ عمومی به نام پایگاه دادهٔ تغییرات ژنتیکی انسانی (HGVD) [9] گنجاندیم تا چندمنظوره‌گی مطالعات ژنومیک انسانی را تقویت کنیم.

مواد و روش‌ها

شرکت‌کنندگان

این مطالعه توسط هیئت‌های بازبینی مؤسسه‌ای مرکز سرطان ایچی تأیید شد