基于高密度SN芯片进行中国荷斯坦牛CNV检测

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,College Animal Science&Technology,College Animal Science&Technology,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,基于高密度,SNP,芯片进行,中国荷斯坦牛CNV检测,刘剑锋张勤,中国农业大学动物科技学院,2010.8.17,一、研究背景,拷贝数变异是指与参照基因组比较，,DNA,片段缺失、复制、插入或复杂基因组重排区域大于,1Kb,至,Mb,的结构变异。,2,3,4,CNV,在人类基因组上的研究,CNVs,大约占有,12%,的区域,几千个基因存在拷贝数变异,SNP,研究任何两个随机人类基因组都至少有,0.1%,的差异，,CNVs,研究为至少,1%,5,CNV,在人类基因组上的研究,2004,年，,lafrate,等在,5,个人群,39,名没有亲缘关系的健康个体中发现,255,个位点包含,CNVs,平均长度,150kb-425kb,2004,年，,Sebat,等在,20,个没有血缘关系的个体中发现,221,个拷贝数变异，平均跨越,465kb,6,CNV,在人类基因组上的研究,2005,年，,Tuzun,等比较两组不同种族的人类基因组序列，共发现,241,个,CNVs,片断大小在,8,40kb,。,2008,年，,Hasin,等通过,3,个不同祖先的,25,个个体检测嗅觉受体（,OR,）基因位点的,CNVs,。发现,93,个,OR,基因位点受到,CNVs,影响。,7,8,CNV,在小鼠中的研究,2007,年，,Chris,等比较,C57BL/6,品系的,14,个高度近交,967,代的亚群鉴别出,38,个,CNVs,。,18,个,CNVs,影响,43,个与繁殖、免疫和认知相关的基因。,CNVs,的范围在,4Kb-4Mb,。,9,CNV,在大鼠中的研究,2008,年，,Guryey,等研究发现,643,个,CNVs,约占基因组的,1.4%,，,65%,的,CNV,片段长度小于,10kb,。,CNVs,在基因组上分布不均匀，最易集中在中心粒和端粒部位。,发现,18,号染色体（,RNO18,）没有,CNV,。,10,CNV,在猪中的研究,12,头没有亲缘关系的杜洛克猪与,一头没有亲缘关系的汉普夏公猪比较,共发现,37,个拷贝数变异区域，,5,个位于染色体重复区域,11,CNV,在,牛,牛,中,中,的,的,研,研,究,究,14Holsteins,3Simmental,2Reddanish,1Hereford,基,于,于,技,技,术,术,12,来,自,自,个,个,公,公,牛,牛,家,家,系,系,的,的,个,个,半,半,同,同,胞,胞,个,个,体,体,基,于,于,SNP50K,芯,片,片,技,技,术,术,的,的,研,研,究,究,价,价,值,值,13,CNVs,除,了,了,具,具,有,有,覆,覆,盖,盖,范,范,围,围,广,广,、,、,组,组,成,成,形,形,式,式,多,多,样,样,的,的,特,特,点,点,以,以,外,外,，,，,还,还,具,具,有,有,其,其,作,作,为,为,遗,遗,传,传,标,标,记,记,的,的,三,三,个,个,重,重,要,要,特,特,点,点,可,遗,遗,传,传,性,性,相,对,对,稳,稳,定,定,性,性,高,度,度,异,异,质,质,性,性,14,的,的,研,研,究,究,价,价,值,值,15,CNV,作,用,用,机,机,制,制,与,与,疾,疾,病,病,通,过,过,剂,剂,量,量,效,效,应,应,直,直,接,接,改,改,变,变,基,基,因,因,表,表,达,达,量,量,，,，,引,引,起,起,功,功,能,能,紊,紊,乱,乱,。,。,通,过,过,影,影,响,响,基,基,因,因,转,转,录,录,调,调,控,控,因,因,子,子,，,，,间,间,接,接,影,影,响,响,基,基,因,因,的,的,表,表,达,达,量,量,。,。,16,研,究,究,CNV,的,相,相,关,关,试,试,验,验,技,技,术,术,Array-CGH,ROMA,Fosmid,末,端,端,比,比,较,较,FISH,SNP,芯,片,片,技,技,术,术,分,辨,辨,率,率,范,范,围,围,从,从,1Mb,到,几,几,Kb,准,确,确,程,程,度,度,依,依,靠,靠,芯,芯,片,片,上,上,片,片,段,段,的,的,数,数,量,量,和,和,距,距,离,离,二,、,、,试,试,验,验,群,群,体,体,2047,荷,荷,斯,斯,坦,坦,奶,奶,牛,牛,，,，,来,来,自,自,个,个,公,公,牛,牛,家,家,系,系,基,于,于Illumina,高,高,密,密,度,度SNP50K,芯,芯,片,片,检,检,测,测,平,平,台,台,17,三,、,、,CNV,检,测,测,利,用,用,BEADSTUDIO,产,生,生,每,每,个,个,个,个,体,体,的,的,所,所,有,有,SNP,位,点,点,探,探,针,针,杂,杂,交,交,信,信,号,号,强,强,度,度,数,数,据,据,；,；,基,于,于,隐,隐,马,马,尔,尔,科,科,夫,夫,链,链,算,算,法,法,，,，,采,采,用,用PennCNV,软,软,件,件,，,，,检,检,测,测,个,个,体,体,CNV,。,18,19,PennCNV,简,简,介,介,从SNP,芯,芯,片,片,数,数,据,据,检,检,测,测CNVs,隐,马,马,尔,尔,科,科,夫,夫,模,模,型,型,（,（hiddenMarkovmodel,）,）,可,处,处,理,理Illumina,、,、Affymetrix,及,及,其,其,他,他,芯,芯,片,片,数,数,据,据,集,成,成,多,多,方,方,面,面,信,信,息,息,：,：totalsignalintensity,、,、,每,每,个,个SNP,标,标,记,记,的,的allelicintensityratio,、,、,相,相,邻,邻SNPs,的,的,距,距,离,离,、,、SNP,等,等,位,位,点,点,的,的,群,群,体,体,频,频,率,率,、,、,系,系,谱,谱,信,信,息,息,。,。,20,共,检,检,测,测,出,出8010,个,个CNV,，,，,存,存,在,在,于,于1746samples,内,内,。,。,其中,大,大多,数,数含SNP数,不,不超,过,过10个,，,，检,测,测出CNV数,超,超过100个,的,的有7samples（lowquality）,。,。,需进,行,行质,量,量控,制,制，,以,以减,少,少假,阳,阳性,结,结果,。,。,四、,检,检测,结,结果,21,对牛SNP50芯,片,片数,据,据的,分,分析,质量,控,控制,sample-level,：,：,No.CNV,：,：50,LRR_SD:0.24BAF_DRIFT:0.01WF：0.05,22,2047samples-1246samples8010CNVs-2448CNVs,23,质量,控,控制,call-level,质控,水,水平,：,：7SNPs,100Kb,2448CNVs-242CNVs,24,质量,控,控制,：,：,去除,特,特定,染,染色,体,体区,域,域的CNV：,如,如染,色,色体,端,端、,着,着丝,粒,粒附,近,近等,区,区域,。,。,25,对牛SNP50芯,片,片数,据,据的,分,分析,最终,结,结果,26,对牛SNP50芯,片,片数,据,据的,分,分析,27,五、,下,下一,步,步工,作,作,对检,出,出的CNV进,行,行进,一,一步,验,验证,：,：,1、,CGH,芯片,2、,RT-PCR,3,、测,序,序验,证,证,进行,CNV,与奶,牛,牛生,产,产性,能,能的,GWAS,分析,CNV,区域,的,的生,物,物信,息,息学,分,分析,随着,高,高通,量,量全,基,基因,组,组,CNVs,扫描,平,平台,和,和新,的,的统,计,计推,算,算方,法,法的,不,不断,发,发展,，,，基,于,于,CNVs,这一,新,新的,遗,遗传,标,标志,的,的,GWAS,将和,基,基于,SNPs,的传,统,统,GWAS,一样,，,，成,为,为研,究,究复,杂,杂性,状,状遗,传,传机,理,理的,有,有力,工,工具,。,。,28,六、,展,展望,联合,使,使用,SNPs,和,CNVs,这两,个,个具,有,有互,补,补性,的,的遗,传,传标,志,志，,将,将为,深,深入,理,理解,复,复杂,性,性状,的,的分,子,子机,制,制和,鉴,鉴定,易,易感,基,基因,，,，对,遗,遗传,变,变异,和,和复,杂,杂性,状,状表,型,型关,系,系的,认,认识,具,具有,重,重要,意,意义,。,。,29,六、,展,展望,感谢,课,课题,组,组姜,力,力博,士,士生,在,在基,因,因型,分,分析,、,、信,号,号强,度,度分,析,析给,予,予的,付,付出,和,和帮,助,助,感谢,课,课题,组,组蒋,纪,纪才,硕,硕士,生,生在,PENNCNV,软件,调,调试,中,中付,出,出的,努,努力,感谢,张,张勤,教,教授,对,对总,体,体研,究,究方,案,案给,予,予的,支,支持,、,、教,导,导和,帮,帮助,！,！,30,致谢,衷心,感,感谢,各,各位,老,老师,！,！,31,谢谢,观,观看,/,欢迎,下,下载,BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITH,