QTL ve Karmaşık Özellik Haritalaması
Sürekli değişken bir özelliği etkileyen spesifik genomik bölgelerin belirlenmesi, kantitatif genetiğin soyut kalıtımını, kontrollü çaprazlamalar veya popülasyon ölçekli ilişkilendirme kullanılarak somut harita konumlarına dönüştürmektedir.
Tanım
QTL ve karmaşık özellik haritalaması, genetik işaretleyiciler ile özellik arasındaki istatistiksel ilişkiyi bireyler arasında tespit ederek, kantitatif veya karmaşık bir özelliğe katkıda bulunan genomik bölgeleri veya varyantları belirleyen yöntemler bütünüdür.
Kapsam
Bu konu, deneysel çaprazlamalarda işaretleyiciler (marker) ve özellik değerleri arasındaki bağlantı (linkage) yoluyla kantitatif özellik lokusu (QTL) haritalamasını, aralık haritalamasını (interval mapping) ve LOD skorlarını, yoğun moleküler işaretleyicilere geçişi, dışarıdan çiftleşen popülasyonlardaki genom çapında ilişkilendirme çalışmalarını (GWAS), bağlantı dengesizliğini (linkage disequilibrium) ve bunun ilişkilendirmedeki rolünü, ayrıca popülasyon yapısının karıştırıcı etkisini (confounding effect) ve nasıl kontrol edildiğini kapsamaktadır. Karmaşık özelliklerin altında yatan lokusların lokalizasyonunu ele almaktadır; varyasyonun istatistiksel tanımı bitişik konuda ele alınmaktadır.
Temel sorular
- Bir işaretleyici ile bir özellik arasındaki bağlantı, bir çaprazlamada kantitatif bir özellik lokusunu nasıl ortaya çıkarır?
- Genom çapında ilişkilendirme çalışmaları, popülasyonlarda özellikle ilişkili varyantları nasıl tespit eder?
- Bağlantı dengesizliği, ilişkilendirme haritalaması için neden merkezi bir öneme sahiptir?
- Hesaba katılmayan popülasyon yapısı yanlış ilişkilendirmeleri nasıl üretir ve nasıl düzeltilir?
Anahtar kavramlar
- Kantitatif özellik lokusları ve işaretleyici-özellik bağlantısı
- Aralık haritalaması ve LOD skorları
- Genom çapında ilişkilendirme çalışmaları
- Bağlantı dengesizliği
- Karıştırıcı bir etken olarak popülasyon yapısı ve düzeltilmesi
Mekanizmalar
Bir çaprazlamada, nedensel bir lokusa yakın bir işaretleyici özellikle birlikte ayrışır (co-segregates), bu nedenle kromozom boyunca istatistiksel sinyaldeki bir zirve bir QTL'yi işaret eder; popülasyonlarda ise, tarihsel rekombinasyon nedensel varyantları yakındaki işaretleyicilerle bağlantı dengesizliği (linkage disequilibrium) içinde bırakır ve bu da ilişkilendirme taramalarına olanak tanır, ancak hem genotip hem de özellikle ilişkili ortak soy (shared ancestry) dışarıda modellenmelidir.
Klinik önem
İlişkilendirme haritalaması, yaygın insan hastalıkları ve özellikleriyle bağlantılı binlerce varyantı tanımlamış, poligenik risk skorları ve ilaç hedefi keşfi hakkında bilgi sağlamıştır; yapı çıkarım yöntemlerinde (structure-inference methods) formüle edildiği üzere popülasyon yapısının kontrol edilmesi ise yanıltıcı bulgulardan kaçınmak için elzemdir.
Tarihçe
Deneysel çaprazlamalarda aralık QTL haritalaması yaklaşık 1989'da resmileştirilmiştir; yoğun işaretleyici haritaları daha sonra daha ince çözünürlüğe olanak tanımış ve 2000'li yılların ortalarından itibaren genom çapında ilişkilendirme çalışmaları haritalamayı insan popülasyonlarına genişletmiştir; Falush, Stephens ve Pritchard modeli gibi popülasyon yapısını çıkarım ve düzeltme yöntemleri bu çalışmaları güvenilir hale getirmiştir.
Öne çıkan isimler
- Eric Lander
- Jonathan Pritchard
- Trudy Mackay
İlgili konular
Temel eserler
- falush2003
- lynchWalsh1998
Sıkça sorulan sorular
- QTL haritalaması ile genom çapında ilişkilendirme çalışması arasındaki fark nedir?
- QTL haritalaması genellikle bilinen akrabaların rekombinasyonun doğrudan izlenmesine olanak tanıdığı kontrollü çaprazlamaları kullanırken, genom çapında ilişkilendirme çalışması bir popülasyondaki akraba olmayan bireyleri tarar ve işaretleyiciler ile nedensel varyantlar arasındaki tarihsel bağlantı dengesizliğine dayanır.
- Popülasyon yapısı neden yanlış ilişkilendirmelere yol açar?
- Bir örneklemin alt grupları hem soy (ancestry) hem de özellik açısından farklılık gösteriyorsa, herhangi bir alt grupta daha yaygın olan herhangi bir alel özellikle ilişkili gibi görünecektir; soy için düzeltme yapmak bu yanıltıcı sinyalleri ortadan kaldırır.