多性状多位点遗传关联分析的统计方法研究及其应用进展

首先,对罕见变异遗传关联分析领域存在的统计问题及相关研究前沿和热点进行梳理分析;其次,对单位点及多位点分析常用统计方法做系统概述,并讨论这些方法存在的问题及面临的挑战;最后,对多性状多位点关联分析方法的未来发展前景作展望.     

基于神经网络和粒子群算法的遗传位点与患病信息的关联性分析

基于遗传疾病与某些遗传基因位点存在的较强关联性,并考虑到位点间存在交互作用的情形,提出了关联性最强的位点组合的筛选方法。将每个候选位点组合对应的基于神经网络的预报准确率作为评价标准,用粒子群算法（PSO）通过迭代逼近找出最优的位点组合,并与神经网络权重分析法进行比较。结果表明,由本文方法得到的位点组合预报精度更高,对患病情况有着较好的识别效果,可为遗传疾病诊断等提供参考方法。     

甲基化数量性状位点研究及其在精神分裂症中的作用

人类基因组DNA序列上存在着被称为“甲基化数量性状位点”的位点驱动着DNA甲基化的水平,其在基因组上的分布情况、功能等问题仍在很大程度上是未知的.越来越多的证据表明,甲基化数量性状位点的研究或许能为精神分裂症的发病机制提供新的见解.本研究收集了来自499名中国汉族人群首发精神分裂症患者,以及年龄性别相匹配的500名中国汉族健康对照组的甲基化数量性状位点数据,从不同的角度证明了甲基化数量性状位点与基因表达调控之间存在着紧密的关系,并展示了甲基化数量性状位点在探究精神分裂症遗传因素中的巨大潜力.最后,结合大规模精神分裂症全基因组关联研究数据提出了精神分裂症风险位点可能通过调控AS3MT基因上的甲基化水平,从而影响精神分裂症患病风险的潜在机制.     

中国人血管紧张肽原基因M235T多态位点与原发性高血压的关 …

研究了中国汉族自然群体中血管紧张肽原基因Ｍ２３５Ｔ多太位点在原发性高血压患者和同龄对照者之间的等位频率分布，观察到了ＡＧＴ基因的Ｍ２３５位在中国汉族人群中存在两上等位因子的遗传多态性，其杂合率为３０％。Ｔ２３５基因在高血压群体中为８８．７％，在正常人群的频率为７９．０％，两者有显著性差异。     

煤与瓦斯突出预报数据关联性的聚类分析

合理地选择突出控制因素是进行突出预测的关键技术之一．首先给出了基于系统聚类的突出预报数据关联性分析方法，通过DB Index准则判断聚类模型的有效性．然后研究了煤与瓦斯突出控制因素的选择规则．最后以平顶山煤矿为例，分析了该矿突出预报数据间的关联性，得到了相应的变量聚类树，并选择了主要的突出控制因素．仿真结果验证了所提出的突出控制因素选择方法的合理性和有效性．图2，表3，参11．     

基于序列信息理论预测线虫基因选择性剪切位点

基因的选择性剪切使得在DNA上一段相同的序列翻译成多个不同的蛋白质序列.选择性剪切的出现把剪切位点分为选择性供体位点、组成性供体位点、选择性受体位点和组成性受体位点.基于EBI中的线虫基因选择性剪切位点数据库,选取不同位点的单碱基频率和序列片段的三联体频数作为参数,利用位置权重矩阵和离散增量结合支持向量机,对选择性剪切位点进行了理论预测.对选择性供体位点和选择性受体位点的预测成功率分别为63.78%和72.63%,特异性分别为68.02%和83.96%.     

全基因组关联分析显示基因ANXA8和C10orf11为影响肌少症的候选基因

为了寻找与瘦体重(lean body mass,LBM)相关的单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism, SNP)位点及易感基因,在1 000个不相关的白人中采用Affymetix 500K芯片扫描了500 000个SNPs,并进行全基因组关联分析(genome-wide association study,GWAS),显著结果在1 625个中国人样本和2 283个欧洲白人样本中进行验证,并将验证结果与研究结果进行荟萃分析。研究发现SNPsrs7905603,rs9416083,rs4409772,rs2894310与LBM关联,其中rs7905603位于基因ANXA8,其他3个SNPs位于基因C10orf11。荟萃分析得到的合并p值分别为2.08×10-5,7.44×10~(-6),6.73×10~(-6),6.76×10~(-6)。ANXA8和C10orf11基因是影响LBM变异的候选基因,这对肌少症的认识提供了新的理论依据。     

AP 数据源融合算法构建基因调控网络

针对单一数据集构建基因调控网络算法数据量不足及构建网络结果不精确的问题, 提出一种基于能力与信任(AP)的数据源融合算法. 该算法将基因表达数据、 蛋白质相互作用数据和基序数据集, 分别通过控制与被控制双向数据流传输来分析和构建基因调控网络, 并与ReMoDiscovery,CLR和C3Net三种已开发模型在酵母全基因组网络构建结果的AUC值进行对比. 对比结果表明, 该算法在构建基因调控网络算法方面执行效率更高、 收敛性更强.     

无向网络绝对中位点集的结构分析与算法

深入研究无向网络绝对中位点集的性质、结构及算法，为进一步研究无向网络一般绝对中位点集的性质、结构及算法奠定基础。     

AP数据源融合算法构建基因调控网络

针对单一数据集构建基因调控网络算法数据量不足及构建网络结果不精确的问题, 提出一种基于能力与信任(AP)的数据源融合算法. 该算法将基因表达数据、 蛋白质相互作用数据和基序数据集, 分别通过控制与被控制双向数据流传输来分析和构建基因调控网络, 并与ReMoDiscovery,CLR和C3Net三种已开发模型在酵母全基因组网络构建结果的AUC值进行对比. 对比结果表明, 该算法在构建基因调控网络算法方面执行效率更高、 收敛性更强.     

NPY基因SNPs与鸡屠体性状的关联分析

利用PCR-SSCP法对AA肉鸡、仙居鸡(兼用型)和罗曼蛋鸡神经肽Y(NPY)基因全序列进行了单核苷酸多态(SNPs)检测.在基因内含子2中发现了5个紧密连锁的碱基变异位点:T2623C,C2704T,T2776G,T2787C和A2821G,这5个位点以单倍型的方式在突变基因型个体中遗传;各品种间NPY 基因AA野生型、AB杂合型和BB突变型基因及基因型频率分布差异极显著(P<0.01);基因型对鸡腹脂率、腿肌率及肝重有显著影响,BB基因型个体的腹脂率、腿肌率显著高于AA型和AB型,AB型个体的肝重显著高于AA型和BB型.因此,NPY基因可能是影响鸡脂肪沉积和屠体性状的主效基因或与主效基因相连锁.     

大仓鼠种群生境片断化的遗传效应研究

利用原仓鼠微卫星引物扩增曲阜吴村、平邑柏林和卞桥三个地理种群的大仓鼠基因组DNA,并对长约550bp的特异片段回收测序,利用DAMBE、DNASP4．10及MEGA3．0软件分析所得序列．结果表明,在三个地理种群内及种群间均检测到不同数目的SNPs存在,种群内多态信息含量表现为柏林〉吴村〉卞桥．种群间则以曲阜吴村和平邑卞桥间含量最高．在被检测序列496bp中共检测到6个信息位点,其中4个转换、2个颠换;以平邑柏林和卞桥间含量最低,仅检测到2个信息位点且均为转换．三个地理种群的遗传分化系数（Gst）平均约为0．18,产生的基因流Nm为1．03-1．18,该结果揭示由于生境片断化导致的不同地理种群之间基因流的降低,将会对种群间的遗传分化产生重要的作用．     

脑影像与基因组数据关联的交互可视化方法研究

可视化是基因组数据分析的一个重要部分,而下一代测序技术和基于阵列的分析方法产生的数据集的数量和多样性对现有的可视化工具提出了重大挑战.针对于这些问题,通过比对已有的可视化工具,总结其优势与不足,设计了一个可视化系统,从全基因组关联研究的数据中挖掘出显著的基因组数据信息,并且将此信息与脑影像结合起来.将研究者关注的信息生成热图（Heatmap Plot）,在Heatmap图中的数据信息可以显示相应表型对应的曼哈顿图,以及相应单核苷酸多态性对应的脑影像中的表型信息（不同区域使用不同p-value进行颜色绘制）,给予研究者更加直接的可视化表现.     

CD14基因多态性与强直性脊柱炎的关联性研究

目的探讨CD14基因rs2569190位点的单核苷酸多态性与强直性脊柱炎易感性的关系.方法采用PCRRFLP方法对240例AS患者进行CD14基因多态性检测,并与140名健康对照者进行对比.结果 rs2569190位点基因型频率两组间差异具有统计学意义(χ~2=6.778,υ=2,P0.05);强直性脊柱炎组携带突变体A基因的频率高于对照组,差异具有统计学意义(χ~2=3.876,υ=1,P0.05).结论 CD14基因rs2569190位点单核苷酸多态性与强直性脊柱炎易感性存在关联,携带CD14突变体A基因者患AS风险较大.     

肝癌染色体高频缺失区肿瘤相关基因cSNP在HBV患者和正常人群中的多态分布研究

从定位于肝癌高频缺失区的肿瘤相关基因入手,查询单核苷酸多态性(SNP)数据库信息,获得编码区SNP(cSNP)序列,设计引物,根据SNP位点设计寡核苷酸探针,构建SNP芯片．分别从正常人和HBV患者血样中提取基因组DNA,PCR扩增标记含SNP位点的序列,将地高辛标记的PCR产物与SNP芯片杂交．结果表明,正常人基因组与HBV患者基因组肿瘤相关基因SNP之间存在差异,检测到EGFL3(rs947 345),Gas- pase9(rs2 308 950),E2F2(rs3 218 171)三个cSNP位点的基因频率在两组人群中差异显著．HBV患者中存在的高频多态位点可能与其肝癌易感性相关．     

Relationship between LTP and the nuclear protein induced by calcineurin

Results demonstrate that calcineurin plays a role in long term potentiatibn (LTP) in the hippocampus. A 45 ku enzyme was administered, which exhibits Ca²⁺ /calmodulin independent activity to rats, and the protein components of nuclear extracts from the cell-free system of rat hippocampus were tested. It is found that the level of a component significantly increased in nuclear extracts following the activation of calcineurin. The concentration of the component in the nucleus is also markedly increased following hippocampal LTP elicited by ginsenosides. These results suggest that the activation of calcineurin induces a preexisting protein component to translocate to the nucleus in the hippocampus. The nuclear translocation of the component may be required for LTP in the hippocampus.     

一种利用混合模型研究基因与疾病间关联的方法

给出了将多位点基因型信息作为混杂因子的协变量,利用混合模型讨论在病例一对照研究中,当被研究群体中存在着分层现象时,被研究基因与疾病之间关联的一种新的方法．在子群体内部满足Hardy-Weinberg平衡时,此方法充分地利用已知信息,用基因标识物将群体分层,并估计出被研究基因与疾病之间的关联性,同时还考虑了多位点基因型数据有缺失的情况．