Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Локусы количественных признаков экспрессии ( eQTL ) - это геномные локусы, которые объясняют вариации уровней экспрессии мРНК . [1] [2]

Дистанционные и локальные, транс- и цис-eQTL соответственно [ править ]

Количественный признак экспрессии - это количество транскрипта мРНК или белка . Обычно они являются продуктом одного гена с определенным хромосомным положением. Это отличает количественные признаки экспрессии от наиболее сложных признаков , которые не являются продуктом экспрессии одного гена. Хромосомные локусы, которые объясняют различия в признаках экспрессии, называются eQTL. eQTL, расположенные рядом с геном происхождения (ген, который продуцирует транскрипт или белок), называются локальными eQTL или цис-eQTL. Напротив, те, которые расположены далеко от своего гена происхождения, часто на разных хромосомах, называются отдаленными eQTL илитранс-eQTL . [3] Первое полногеномное исследование экспрессии генов было проведено на дрожжах и опубликовано в 2002 году. [4] Первоначальная волна исследований eQTL использовала микроматрицы для измерения полногеномной экспрессии генов; более поздние исследования использовали массовое параллельное секвенирование РНК . Многие исследования экспрессии QTL были выполнены на растениях и животных, включая людей [5], нечеловеческих приматов [6] [7] и мышей. [8]

Некоторые цис-eQTL обнаруживаются во многих типах тканей, но большинство транс-eQTL являются тканезависимыми (динамическими). [9] eQTL могут действовать цис (локально) или транс (на расстоянии) по отношению к гену . [10] Обилие гена транскрипта непосредственно модифицировано полиморфизмом в регуляторных элементах . Следовательно, обилие транскриптов можно рассматривать как количественный признак, который можно картировать с большой точностью. Они были названы выражение QTLs (eQTLs). [11] Комбинация исследований генетических ассоциаций полного генома а измерение глобальной экспрессии генов позволяет систематически идентифицировать eQTL. Анализируя экспрессию генов и генетическую изменчивость одновременно на основе всего генома у большого числа людей, можно использовать статистические генетические методы для картирования генетических факторов, которые лежат в основе индивидуальных различий в количественных уровнях экспрессии многих тысяч транскриптов. [12] Исследования показали, что однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), воспроизводимо связанные со сложными расстройствами [13], а также определенные фармакологические фенотипы [14], как обнаружено, значительно обогащены для eQTL по сравнению с совпадающими по частоте контрольными SNP.

Обнаружение eQTL [ править ]

Отображение eQTL выполняется с использованием стандартных методов картирования QTL, которые проверяют связь между вариациями в экспрессии и генетическими полиморфизмами. Единственное существенное отличие состоит в том, что исследования eQTL могут включать миллион или более экспрессионных микрочастиц. Можно использовать стандартные пакеты программного обеспечения для картирования генов, хотя часто бывает быстрее использовать специальный код, такой как QTL Reaper или веб-систему картирования eQTL GeneNetwork . GeneNetwork содержит множество больших наборов данных сопоставления eQTL и обеспечивает доступ к быстрым алгоритмам для сопоставления отдельных локусов и эпистатических локусов.взаимодействия. Как и во всех исследованиях картирования QTL, заключительные шаги в определении вариантов ДНК, которые вызывают вариации в признаках, обычно трудны и требуют второго раунда экспериментов. Это особенно верно для trans eQTL, для которых не используется сильная априорная вероятность того, что релевантные варианты находятся в непосредственной близости от родительского гена. Статистические, графические и биоинформатические методы используются для оценки позиционных генов-кандидатов и целых систем взаимодействий. [15] [16]

См. Также [ править ]

  • Эпигеномное ассоциативное исследование
  • Локус количественного признака (QTL)

Ссылки [ править ]

  1. Перейти ↑ Rockman MV, Kruglyak L (ноябрь 2006 г.). «Генетика глобальной экспрессии генов». Обзоры природы. Генетика . 7 (11): 862–72. DOI : 10.1038 / nrg1964 . PMID  17047685 .
  2. ^ Ника, Александра C .; Дермитзакис, Эммануил Т. (2013). «Выражение количественного признака локусов: настоящее и будущее» . Философские труды Королевского общества B: биологические науки . 368 (1620): 20120362. DOI : 10.1098 / rstb.2012.0362 . PMC 3682727 . PMID 23650636 .  
  3. ^ «Генетика экспрессии генов в первичных иммунных клетках определяет основные регуляторы, специфичные для типов клеток, и роли аллелей HLA» . Nat. Genet . 44 (5): 502–510. 2012. DOI : 10.1038 / ng.2205 . PMC 3437404 . PMID 22446964 .  
  4. ^ Брем RB, Ивер G, R Клинтон, Кругляк L (апрель 2002). «Генетическое вскрытие регуляции транскрипции у почкующихся дрожжей». Наука . 296 (5568): 752–5. Bibcode : 2002Sci ... 296..752B . DOI : 10.1126 / science.1069516 . PMID 11923494 . 
  5. ^ Лонсдейл, Джон; Томас, Джеффри; Сальваторе, Майк; Филлипс, Ребекка; Ло, Эдмунд; Шад, Сабур; Хас, Ричард; Уолтерс, Гэри; Гарсия, Фернандо; Янг, Нэнси; Фостер, Барбара; Мозер, Майк; Карасик, Эллен; Гиллард, Брайан; Рэмси, Кимберли; Салливан, Сьюзен; Мост, Джейсон; Журнал, Гарольд; Сайрон, Джон; Флеминг, Джонель; Симинов, Лаура; Трейно, Хизер; Mosavel, Maghboeba; Баркер, Лаура; Джуэлл, Скотт; Рорер, Дэн; Максим, Дан; Филкинс, Дана; Харбах, Филипп; и другие. (Июнь 2013). "Проект экспрессии генотипа-ткани (GTEx)" . Генетика природы . 45 (6): 580–5. DOI : 10.1038 / ng.2653 . PMC 4692118 . PMID 23715323 .  
  6. Перейти ↑ Tung J, Zhou X, Alberts SC, Stephens M, Gilad Y (февраль 2015 г.). «Генетическая архитектура уровней экспрессии генов у диких бабуинов» . eLife . 4 . DOI : 10.7554 / eLife.04729 . PMC 4383332 . PMID 25714927 .  
  7. ^ Jasinska AJ, Zelaya I, Service SK, Peterson CB, Cantor RM, Choi OW и др. (Декабрь 2017 г.). «Генетические вариации и экспрессия генов во многих тканях и стадиях развития у нечеловеческих приматов» . Генетика природы . 49 (12): 1714–1721. DOI : 10.1038 / ng.3959 . PMC 5714271 . PMID 29083405 .  
  8. ^ Doss S, Schadt EE, Drake Т.А., Lusis AJ (май 2005). «Цис-действующая экспрессия локусов количественных признаков у мышей» . Геномные исследования . 15 (5): 681–91. DOI : 10.1101 / gr.3216905 . PMC 1088296 . PMID 15837804 .  
  9. ^ Герритс А., Ли Y, Тессон Б.М., Быстрых Л.В., Веерсинг Е., Аусема А., Донтье Б., Ван Х, Брейтлинг Р., Янсен Р.К., де Хаан Г. (октябрь 2009 г.). Гибсон G (ред.). «Локусы количественных признаков экспрессии очень чувствительны к состоянию клеточной дифференцировки» . PLoS Genetics . 5 (10): e1000692. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1000692 . PMC 2757904 . PMID 19834560 .  
  10. ^ Michaelson JJ, Loguercio S, Beyer A (июль 2009). «Обнаружение и интерпретация локусов количественных признаков экспрессии (eQTL)» . Методы . 48 (3): 265–76. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2009.03.004 . PMID 19303049 . 
  11. ^ Куксон W, Лян L, Abecasis G, M Моффат, Лэтроп M (март 2009). «Картирование сложных признаков болезни с глобальной экспрессией генов» . Обзоры природы. Генетика . 10 (3): 184–94. DOI : 10.1038 / nrg2537 . PMC 4550035 . PMID 19223927 .  
  12. ^ Cookson et. аль Нат Рев Генет. 2009 Март; 10 (3): 184-94
  13. ^ Николае Д.Л., Гамазон Э, Чжан В., Дуан С., Долан М.Э., Кокс, штат Нью-Джерси (апрель 2010 г.). Гибсон G (ред.). «Связанные с характеристикой SNP с большей вероятностью будут eQTL: аннотации для улучшения обнаружения из GWAS» . PLoS Genetics . 6 (4): e1000888. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1000888 . PMC 2848547 . PMID 20369019 .  
  14. ^ Gamazon ER, Huang RS, Cox NJ, Долан ME (май 2010). «SNP, ассоциированные с чувствительностью к химиотерапевтическим лекарственным средствам, обогащены локусами количественных признаков экспрессии» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 107 (20): 9287–92. Bibcode : 2010PNAS..107.9287G . DOI : 10.1073 / pnas.1001827107 . PMC 2889115 . PMID 20442332 .  
  15. ^ Kulp DC, Jagalur M (2006). «Причинно-следственный вывод пар регулятор-мишень путем генного картирования фенотипов экспрессии» . BMC Genomics . 7 : 125. DOI : 10.1186 / 1471-2164-7-125 . PMC 1481560 . PMID 16719927 .  
  16. ^ Ли SI, Dudley AM, Drubin D, Silver PA, Krogan NJ, Пеер D, D Koller (2009). «Предварительное изучение регуляторного потенциала на основе данных eQTL» . PLoS Genetics . 5 (1): e1000358. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1000358 . PMC 2627940 . PMID 19180192 .