Pemetaan QTL dan Sifat Kompleks

Menemukan wilayah genom spesifik yang memengaruhi sifat yang bervariasi secara kontinu mengubah heritabilitas abstrak genetika kuantitatif menjadi posisi peta konkret, menggunakan persilangan terkontrol atau asosiasi skala populasi.

Definition

Pemetaan QTL dan sifat kompleks adalah serangkaian metode yang menemukan wilayah genom atau varian yang berkontribusi pada sifat kuantitatif atau kompleks dengan mendeteksi asosiasi statistik antara penanda genetik dan sifat di seluruh individu.

Scope

Topik ini mencakup pemetaan lokus sifat kuantitatif (QTL) dalam persilangan eksperimental melalui korelasi antara penanda dan nilai sifat, pemetaan interval dan skor LOD, pergeseran ke penanda molekuler padat, studi asosiasi genom-lebar (GWAS) pada populasi outbred, ketidakseimbangan korelasi (linkage disequilibrium) dan perannya dalam asosiasi, serta efek pengganggu dari struktur populasi dan bagaimana hal itu dikendalikan. Ini membahas lokalisasi lokus yang mendasari sifat kompleks; deskripsi statistik dari variasi itu sendiri dibahas dalam topik yang berdekatan.

Core questions

• Bagaimana korelasi antara penanda dan sifat mengungkapkan lokus sifat kuantitatif dalam suatu persilangan?
• Bagaimana studi asosiasi genom-lebar mendeteksi varian terkait sifat dalam populasi?
• Mengapa ketidakseimbangan korelasi menjadi pusat pemetaan asosiasi?
• Bagaimana struktur populasi yang tidak diperhitungkan menghasilkan asosiasi palsu, dan bagaimana hal itu dikoreksi?

Key concepts

• Lokus sifat kuantitatif dan korelasi penanda-sifat
• Pemetaan interval dan skor LOD
• Studi asosiasi genom-lebar
• Ketidakseimbangan korelasi
• Struktur populasi sebagai pengganggu dan koreksinya

Mechanisms

Dalam suatu persilangan, penanda di dekat lokus kausal bersegregasi bersama dengan sifat, sehingga puncak sinyal statistik di sepanjang kromosom menandai QTL; dalam populasi, rekombinasi historis meninggalkan varian kausal dalam ketidakseimbangan korelasi dengan penanda terdekat, memungkinkan pemindaian asosiasi, asalkan silsilah bersama yang berkorelasi dengan genotipe dan sifat dimodelkan.

Clinical relevance

Pemetaan asosiasi telah mengidentifikasi ribuan varian yang terkait dengan penyakit dan sifat umum manusia, memberikan informasi untuk skor risiko poligenik dan penemuan target obat, sementara mengendalikan struktur populasi, sebagaimana diformalkan dalam metode inferensi struktur, sangat penting untuk menghindari temuan palsu.

History

Pemetaan QTL interval dalam persilangan eksperimental diformalkan sekitar tahun 1989, peta penanda padat kemudian memungkinkan resolusi yang lebih halus, dan dari pertengahan 2000-an studi asosiasi genom-lebar memperluas pemetaan ke populasi manusia; metode untuk menyimpulkan dan mengoreksi struktur populasi, seperti model Falush, Stephens, dan Pritchard, membuat studi ini dapat diandalkan.

Key figures

• Eric Lander
• Jonathan Pritchard
• Trudy Mackay

Seminal works

• falush2003
• lynchWalsh1998

Frequently asked questions

Apa perbedaan antara pemetaan QTL dan studi asosiasi genom-lebar?

Pemetaan QTL umumnya menggunakan persilangan terkontrol di mana kerabat yang diketahui memungkinkan rekombinasi dilacak secara langsung, sementara studi asosiasi genom-lebar memindai individu yang tidak terkait dalam suatu populasi, mengandalkan ketidakseimbangan korelasi historis antara penanda dan varian kausal.

Mengapa struktur populasi menyebabkan asosiasi palsu?

Jika subkelompok sampel berbeda dalam silsilah dan sifat, alel apa pun yang kebetulan lebih umum di satu subkelompok akan tampak terkait dengan sifat tersebut; mengoreksi silsilah menghilangkan sinyal palsu ini.