표현 양적 특성 loci

Expression quantitative trait loci

표현 정량적 특성 loci(eQTLs)는 mRNA의 표현 수준의 변화를 설명하는 유전학적 loci이다.[1][2]

원거리 및 로컬, 트랜스 및 시스-eQ각각 TLs

표현 양적 특성은 mRNA 성적증명서 또는 단백질의 양이다.이것들은 보통 특정한 염색체 위치를 가진 단일 유전자의 산물이다.이것은 표현 양적 특성과 단일 유전자의 발현의 산물이 아닌 가장 복잡한 특성을 구분한다.발현 특성의 분산을 설명하는 염색체 위치를 eQTL이라고 한다. (대본 또는 단백질을 생성하는 유전자) 근처에 위치한 eQTL을 로컬 eQTL 또는 cis-eQ라고 한다.TLs. 대조적으로, 종종 다른 염색체에 있는 그들의 유전자로부터 멀리 떨어져 있는 것을 먼 eQTLs 또는 trans-eQ라고 부른다.TLs. 유전자 발현에 대한 최초의 게놈 차원의 연구가 효모에서 진행되어 2002년에 발표되었다.[4]eQTL 연구의 초기 파장은 유전체 전체 유전자 발현을 측정하기 위해 마이크로레이를 채택했다; 더 최근의 연구는 대규모 병렬 RNA 염기서열을 채택했다.많은 표현 QTL 연구가 인간,[5] 비인간[6][7] 영장류, 쥐를 포함한 식물과 동물에서 수행되었다.[8]

일부 cis eQTL은 많은 조직 유형에서 검출되지만 trans eQTL의 대부분은 조직 의존적(동적)이다.[9]eQTL은 유전자와 cis (로컬적으로) 또는 transfer (거리에서) 작용할 수 있다.[10]유전자 기록의 풍부함은 규제 요소에서 다형성에 의해 직접적으로 수정된다.따라서, 대본 풍부함은 상당한 힘을 가지고 지도화될 수 있는 양적 특성으로 간주될 수 있다.이들은 표현식 QTL(eQTL)로 명명되었다.[11]전유전유전자조합 연구와 전지구적 유전자 발현 측정이 결합되어 eQTL의 체계적 식별이 가능하다.유전자의 유전자 발현과 유전적 변이를 다수의 개체에서 게놈전역적으로 동시에 분석함으로써 통계적 유전적 방법을 활용하여 u가 갖고 있는 유전인자를 지도화 할 수 있다.수천 개의 녹취록의 양적 표현의 양적 수준에 있어서 개인의 차이를 분명히 한다.[12]연구 결과, 단일 뉴클레오티드 다형성(SNP)은 주파수 일치 제어 SNP에 비해 eQTL의 경우 특정 약리학적 표현형뿐만 아니라 복잡한 장애와 재현적으로 연관되어 있는 것으로 밝혀졌다.eQTL과 GWAS의 통합은 TWAS(Transcentom-wide connection study) 방법론의 개발로 이어졌다.[15][16]

탐지 eQTLs

eQTL 매핑은 표현의 변화와 유전적 다형성 사이의 연관성을 테스트하는 표준 QTL 매핑 방법을 사용하여 수행된다.유일한 큰 차이점은 eQTL 연구가 백만 개 이상의 표현 마이크로트레이트를 포함할 수 있다는 것이다.QTL 리퍼나 웹 기반 eQTL 매핑 시스템 GeneNetwork와 같은 사용자 지정 코드를 사용하는 것이 더 빠른 경우가 많지만 표준 유전자 매핑 소프트웨어 패키지를 사용할 수 있다.GeneNetwork는 많은 대형 eQTL 매핑 데이터 세트를 호스팅하고 단일 위치 및 인식 상호작용을 매핑하기 위한 빠른 알고리즘에 대한 액세스를 제공한다.모든 QTL 지도 연구에서 사실인 것처럼, 특징의 변화를 일으키는 DNA 변형을 정의하는 최종 단계는 대개 어렵고 2차 실험을 필요로 한다.특히 트랜스 eQTL의 경우 관련 변형이 모유전자 바로 근처에 있을 수 있는 강한 사전 확률의 혜택을 받지 못한다.위치 후보 유전자와 전체 상호작용 시스템을 평가하기 위해 통계적, 그래픽적, 생물정보학적 방법을 사용한다.[17][18]

참고 항목

참조

  1. ^ Rockman MV, Kruglyak L (November 2006). "Genetics of global gene expression". Nature Reviews. Genetics. 7 (11): 862–72. doi:10.1038/nrg1964. PMID 17047685. S2CID 150368.
  2. ^ Nica, Alexandra C.; Dermitzakis, Emmanouil T. (2013). "Expression quantitative trait loci: Present and future". Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences. 368 (1620): 20120362. doi:10.1098/rstb.2012.0362. PMC 3682727. PMID 23650636.
  3. ^ Fairfax, Benjamin P.; Makino, Seiko; Radhakrishnan, Jayachandran; Plant, Katharine; Leslie, Stephen; Dilthey, Alexander; Ellis, Peter; Langford, Cordelia; Vannberg, Fredrik O.; Knight, Julian C. (2012). "Genetics of gene expression in primary immune cells identifies cell type-specific master regulators and roles of HLA alleles". Nat. Genet. 44 (5): 502–510. doi:10.1038/ng.2205. PMC 3437404. PMID 22446964.
  4. ^ Brem RB, Yvert G, Clinton R, Kruglyak L (April 2002). "Genetic dissection of transcriptional regulation in budding yeast". Science. 296 (5568): 752–5. Bibcode:2002Sci...296..752B. doi:10.1126/science.1069516. PMID 11923494. S2CID 9569352.
  5. ^ Lonsdale, John; Thomas, Jeffrey; Salvatore, Mike; Phillips, Rebecca; Lo, Edmund; Shad, Saboor; Hasz, Richard; Walters, Gary; Garcia, Fernando; Young, Nancy; Foster, Barbara; Moser, Mike; Karasik, Ellen; Gillard, Bryan; Ramsey, Kimberley; Sullivan, Susan; Bridge, Jason; Magazine, Harold; Syron, John; Fleming, Johnelle; Siminoff, Laura; Traino, Heather; Mosavel, Maghboeba; Barker, Laura; Jewell, Scott; Rohrer, Dan; Maxim, Dan; Filkins, Dana; Harbach, Philip; et al. (June 2013). "The Genotype-Tissue Expression (GTEx) project". Nature Genetics. 45 (6): 580–5. doi:10.1038/ng.2653. PMC 4692118. PMID 23715323.
  6. ^ Tung J, Zhou X, Alberts SC, Stephens M, Gilad Y (February 2015). "The genetic architecture of gene expression levels in wild baboons". eLife. 4. doi:10.7554/eLife.04729. PMC 4383332. PMID 25714927.
  7. ^ Jasinska AJ, Zelaya I, Service SK, Peterson CB, Cantor RM, Choi OW, et al. (December 2017). "Genetic variation and gene expression across multiple tissues and developmental stages in a nonhuman primate". Nature Genetics. 49 (12): 1714–1721. doi:10.1038/ng.3959. PMC 5714271. PMID 29083405.
  8. ^ Doss S, Schadt EE, Drake TA, Lusis AJ (May 2005). "Cis-acting expression quantitative trait loci in mice". Genome Research. 15 (5): 681–91. doi:10.1101/gr.3216905. PMC 1088296. PMID 15837804.
  9. ^ Gerrits A, Li Y, Tesson BM, Bystrykh LV, Weersing E, Ausema A, Dontje B, Wang X, Breitling R, Jansen RC, de Haan G (October 2009). Gibson G (ed.). "Expression quantitative trait loci are highly sensitive to cellular differentiation state". PLOS Genetics. 5 (10): e1000692. doi:10.1371/journal.pgen.1000692. PMC 2757904. PMID 19834560.
  10. ^ Michaelson JJ, Loguercio S, Beyer A (July 2009). "Detection and interpretation of expression quantitative trait loci (eQTL)". Methods. 48 (3): 265–76. doi:10.1016/j.ymeth.2009.03.004. PMID 19303049.
  11. ^ Cookson W, Liang L, Abecasis G, Moffatt M, Lathrop M (March 2009). "Mapping complex disease traits with global gene expression". Nature Reviews. Genetics. 10 (3): 184–94. doi:10.1038/nrg2537. PMC 4550035. PMID 19223927.
  12. ^ Cookson 등. al Nat RevGenet. 2009년 3월 10일:184-94
  13. ^ Nicolae DL, Gamazon E, Zhang W, Duan S, Dolan ME, Cox NJ (April 2010). Gibson G (ed.). "Trait-associated SNPs are more likely to be eQTLs: annotation to enhance discovery from GWAS". PLOS Genetics. 6 (4): e1000888. doi:10.1371/journal.pgen.1000888. PMC 2848547. PMID 20369019.
  14. ^ Gamazon ER, Huang RS, Cox NJ, Dolan ME (May 2010). "Chemotherapeutic drug susceptibility associated SNPs are enriched in expression quantitative trait loci". Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 107 (20): 9287–92. Bibcode:2010PNAS..107.9287G. doi:10.1073/pnas.1001827107. PMC 2889115. PMID 20442332.
  15. ^ Gamazon ER, Wheeler HE, Shah KP, et al. (September 2015). "A gene-based association method for mapping traits using reference transcriptome data". Nature Genetics. 47 (9): 1091–1098. doi:10.1038/ng.3367. PMC 4552594. PMID 26258848.
  16. ^ Gusev A, Ko A, Shi H, et al. (March 2016). "Integrative approaches for large-scale transcriptome-wide association studies". Nature Genetics. 48 (3): 245–252. doi:10.1038/ng.3506. PMC 4767558. PMID 26854917.
  17. ^ Kulp DC, Jagalur M (2006). "Causal inference of regulator-target pairs by gene mapping of expression phenotypes". BMC Genomics. 7: 125. doi:10.1186/1471-2164-7-125. PMC 1481560. PMID 16719927.
  18. ^ Lee SI, Dudley AM, Drubin D, Silver PA, Krogan NJ, Pe'er D, Koller D (2009). "Learning a prior on regulatory potential from eQTL data". PLOS Genetics. 5 (1): e1000358. doi:10.1371/journal.pgen.1000358. PMC 2627940. PMID 19180192.