一种基于主成分分析的混杂人群祖代信息遗传标记选择算法

鉴定群体的结构可以帮助追溯群体的发展史,定位疾病的易感基因．结构相关是一种常用的群体结构鉴定和关联作图方法．结构相关应用中的一个主要问题是它的统计效力高度依赖于所使用的祖代信息遗传标记．目前主要的祖代信息遗传标记选择方法大多要求已知研究样本的祖代信息,但是实际研究中个体的祖代信息大多未知或者难以确定．为了解决这个问题,本研究开发了一种新的基于主成分分析的祖代信息遗传标记选择算法．该方法不需要事先已知研究样本的祖代信息．模拟研究和真实的遗传数据分析提示,与传统的随机挑选祖代信息遗传标记的方法相比,新方法可以显著提高群体结构推断的准确性．本方法可以容易地应用于全基因组数据,挑选出富含群体结构信息的遗传标记．这些遗传标记可被广泛用于鉴定群体的结构和校正关联作图中群体混杂引起的统计偏差．     

绝经对血液单核细胞基因表达谱的影响:基因芯片初步研究

绝经是女性一生中很重要的生理现象之一,它能增加一系列复杂免疫、神经退化、新陈代谢和心血管方面的疾病。血液单核细胞能分化成各种各样的细胞,这些细胞在组织形态发生和免疫应答方面起着很重要的作用。本研究中采用了包含大约14,500个基因探针的Affymetrix Human U133A基因芯片来研究健康的绝经前和绝经后女性外周血液单核细胞中的基因表达谱。样本之间的对比分析表明有20个基因上调,20个基因下调。其中的28个基因根据它们的生物过程如细胞繁殖、免疫应答、细胞代谢等等被分成了6个主要的GO类别;剩下的12个基因其生物学功能还没有被鉴定。研究结果支持了我们的假设:血液单核细胞的功能状态确实受到绝经的影响,而且由此带来的改变可能是由全基因组范围的基因表达谱而决定的。本研究中鉴定的一些差异表达基因有可能作为以后研究与绝经相关的系统免疫、神经退化和心血管疾病的候选基因研究。此工作是这个研究方向的第一次尝试,为将来的进一步研究奠定了基础。     

影响中国女性峰值骨密度的潜在基因间相互作用

峰值骨密度是由遗传和环境因素及其相互作用共同决定的复杂性状。维生素D受体基因、雌激素α受体基因、白介素6基因、副甲状腺素基因、Ⅰ型胶原α2基因、骨钙素基因、α2巯基糖蛋白基因是与骨代谢相关的7个重要的候选基因。本研究旨在检测这7个候选基因之间的相互作用对中国女性峰值骨密度的影响。样本为中国上海的361个无关、健康的绝经前女性,均为汉族人,年龄为20—44岁。采用Hologic QDR2000＋双能X射线扫描仪对腰椎与髋部的骨密度进行了检测。采用聚合酶链式反应-限制性片段长度多态分析方法对每个个体的以下8个多态性标记位点进行基因分型：维生素D受体基因的Apa Ⅰ位点,雌激素α受体基因的PvuⅡ和XbaⅠ位点,白介素6基因的BsrB Ⅰ位点,副甲状腺素基因的BstB Ⅰ位点,Ⅰ型胶原α2基因的Msp Ⅰ位点,骨钙素基因的Hind Ⅲ位点,娃巯基糖蛋白基因的SacⅠ位点。采用二元方差分析对基因相互作用与骨密度的关系进行研究。结果表明,白介素基因和雌激素α受体基因（PvuⅡ）的相互作用对髋部（P=0．019）、转子间区（P=0．016）和股骨颈（P=0．019）的骨密度有显著作用。在这3个部位,GGPp基因型携带者比GGpp基因型携带者的骨密度值分别高出18．0％、19．5％和14．8％。另外观察到醒巯基糖蛋白基因与自介素6基因的相互作用对股骨颈骨密度有显著影响（P=0．046）。GGSS基因型携带者的股骨颈骨密度值比GGSs基因型携带者高出18．8％。该项群体水平的统计分析表明：对于中国女性峰值骨密度的遗传决定,白介素基因和雌激素α受体基因、α2巯基糖蛋白基因的相互作用显著。     

α2-HS 糖蛋白基因与中国人群的髋部骨大小的相关性研究

骨大小是一种独立于骨密度（BMD）的骨质疏松性骨折的重要风险因子。由于其高遗传率,充分了解控制骨大小的遗传因素有很重要的临床意义。文章研究目的为检测中国人群中α2-HS糖蛋白基因（AHSG）多态性和腰椎及髋部骨大小变异之间的关联。我们总共征集了来自中国401个核心家庭（包括父母亲及至少一个女儿）的1260个研究样本,并且分型了AHSG基因第7个外显子的Sac Ⅰ位点多态性。该位点核苷酸的替换（C→G）引起第238号丝氨酸被苏氨酸取代,因此可能对基因功能有影响。在任何骨骼位点,没有发现显著的群体分层。发现-HSG基因SacⅠ位点多态性和转子间（P=0．019）以及全髋的（P=0．035）骨大小呈显著性相关。该多态性位点能分别解释转子间和全髋3．74％和3．16％的骨大小变异。连锁分析没有检测到显著性结果,可能的主要原因是样本中同胞对的数目较少,统计效力较低,以及SacⅠ位点多态相对于微卫星标记对连锁分析提供的信息量少。结果表明,月HSG基因多态性可能和中国人群中髋部骨大小变异有关。     

水蚤滞育的数量遗传学研究:遗传与环境控制及遗传作用

在单性生殖循环水蚤群体中,滞育卵由有性生殖产生．在一系列实验中用到了不同种群和种类的水蚤,通过这些实验来观察：1)有性生殖和滞育卵复苏的遗传和环境控制;2)生活在相同区域中,但有不同生存微环境的近缘种类的有性生殖的光周期反应;3)在群体遗传结构上有性生殖的遗传效应(基因型均值和生活史性状遗传方差)．结果发现：1)遗传作用和环境作用,以及两者的相互作用都对有性生殖和滞育卵的孵化有显著的影响．GE显著的相互作用对环境中观察到的有性生殖来说,有助于维持其较高的遗传方差;2)在相同区域中,不同生存微环境的近缘种类的有性生殖的光周期反应有所不同．这有助于进一步区别近缘的水蚤种类,这也可能是一个水环境中同素异形的物种形成的例子;3)在有性生殖上,生活史性状平均值和遗传方差变化与前代选择造成的均值和遗传方差相反(遗传滑阻),这会造成暂时的适应不良(遗传滑阻和隐藏的遗传变异的表达),应对它补偿滞育的进化优势．     

一种有效的复杂疾病基因定位的检测法

连锁不平衡（LD）应用于某些复杂疾病基因的定位,近年来发展了许多LD定位方法,除TDT外,大多数LD定位方法须先假定无人群混和,人群混合可增大在疾病基因定位时犯Ⅰ类错误的机率,产生无效结果。此方法利用LD来检测标记位点和疾病敏感位点（DSL）的连锁（有连锁不平衡）相关（有连锁）。分析时采用不相关样本,已知其父母基因型和至少父母之一为杂合子,再将随机样本依基因型不同分类,然后对来自不同类的数据应用有力的统计方法进行单独和联合分析。此LD定位法不仅适用于患病和正常个体,而且有效消除据父母基因分类的样本定位时人群混合的影响,分析结果和模拟结果也表明此方法解决了在检测标记位点和疾病敏感位点之间的连锁和相关时人群混和的问题,但与TDT比,此法在检测的位点为DSL时丙能有效和充分地利用矫正数据,检测位点不是DSL时,此法和TDT法可相互补充更有效地检测连锁的DSL。     

全基因组关联分析显示SOX6为影响腕部骨密度的候选基因

骨质疏松症是一种高度遗传且极易导致骨折的骨骼疾病, 它严重损害患者的生活质量. 因骨质疏松而导致的手腕骨折, 很大程度是由于手腕部位的骨量低. 本研究在1000个不相关的白人中采用Affymetix 500K芯片扫描了500000个SNPs, 运用全基因组关联分析(GWAS), 发现SOX6为影响手腕骨密度的一个新的基因, SOX6基因中rs11023787与手腕部骨密度关联, P值为9.00×10^-5. SOX6基因中, rs11023787 C等位基因携带者的手腕骨密度显著高于T等位基因携带者(C等位基因 vs. T等位基因携带者: 0.485 g/cm² vs. 0.462 g/cm²). 为进一步验证该结果, 在中国人群中检测了SOX6基因与骨密度的关联并发现, rs11023787与手腕骨密度显著关联(P=6.41×10^-3). 对GWAS与验证结果进行荟萃分析, 得到联合P值为5.20×10^-6, SOX6基因参与软骨形成过程. 本结果提示, SOX6基因是影响骨密度变异的重要基因.     

基因型错误对数量性状精细定位的哈迪-温伯格不平衡指数的效应

使用紧密相邻的标记位点且与标记基因频率无关的哈迪-温伯格不平衡(HWD)指数被用来对数量性状位点(QTL)进行精细定位.本文讨论了当存在基因型错误时HWD指数的性质.文章指出,当存在基因型错误时,对于在群体的标记基因频率已知的情形使用的两个HWD指数尽管受基因型错误的影响但仍然有效;而仅仅极端样本的标记基因频率已知的情形下使用的两个HWD指数同时与基因型错误和标记基因频率有关.计算机模拟表明,仅仅极端样本的标记基因频率已知的情形下使用的两个HWD指数在精细定位时会产生偏差,不适宜作精细定位.     

钙敏感受体基因、白介素6基因与中国人群骨密度相关联

钙敏感受体是钙新陈代谢的一个重要因素,白介素6是参与破骨细胞分化及功能的一种多效细胞因子。因此,钙敏感受体基因和白介素6基因都为骨矿物质代谢的重要候选基因。本研究旨在利用数量性状传递不平衡检测法,检测白介素6基因和钙敏感受体基因与腰椎和髋部骨密度的关联和连锁,以证实它们是否为影响中国人群骨密度的重要候选基因。本研究的样本为来自中国上海的401个中国核心家庭,共1,263个个体,均为汉族。每个核心家庭由父母双亲和至少一个20～45岁的健康绝经前女儿组成。腰椎与髋部的骨密度采用Hologic QDR 2000＋双能X射线扫描仪进行了检测。用PE377测序仪及相关软件分别对白介素6和钙敏感受体基因中的一个CA重复多态微卫星位点进行了基因分型。分析结果表明钙敏感受体基因（CA）12等位基因（P=0．006）及（Ca）18等位基因（P=0．02）与股骨颈骨密度之间存在显著的整体关联。白介素6基因的（CA）18等位基因与整个髋部（P=0．021）、股骨颈（P=0．041）以及转子间区（P=0．029）骨密度之间均存在显著的家庭内关联。白介素6基因（CA）n位点与腰椎BMD之间存在显著的连锁（P=0．001）。本研究结果表明白介素6基因和钙敏感受体基因可能为与中国人群骨密度变异相关联的候选基因。