在英国生物银行中,基因与环境的相互作用背后有不同的解释
Arun Durvasula1, Alkes L Price2
1Center for Genetic Epidemiology, Department of Population and Public Health Sciences, Keck School of Medicine, University of Southern California, Los Angeles, CA, USA; Department of Genetics, Harvard Medical School, Cambridge, MA, USA; Department of Human Evolutionary Biology, Harvard University, Cambridge, MA, USA; Program in Medical and Population Genetics, Broad Institute of MIT and Harvard, Cambridge, MA, USA; Department of Epidemiology, Harvard T.H. Chan School of Public Health, Boston, MA, USA.
基因与环境的相互作用显著影响复杂的特征和疾病. 本研究开发了检测和量化这些基因环境 (GxE) 效应的方法,揭示了它们对人类变异的重大贡献.
科学领域:
- 遗传学 遗传学 是一个
- 复杂的特征建筑 复杂的特征建筑
- 基因与环境的相互作用
背景情况:
- 基因-环境 (GxE) 相互作用在塑造复杂的特征和疾病中的作用是人类遗传学的重要假设.
- 量化和区分不同类型的GxE相互作用仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 开发和应用一个统计框架来量化和区分三种不同类型的GxE相互作用.
- 通过大规模的英国生物库数据,研究GxE和基因-GxSex相互作用对复杂特征变异的贡献.
主要方法:
- 开发了三种统计方法:特定位置的GxE测试 (遗传相关性),使用多基因风险得分 (PRS) 的全基因组GxE测试,以及具有差异遗传性的全基因组比例效应测试.
- 将框架应用于33个英国生物库特征 (25个定量,8个疾病) 和10个环境变量 (生活方式,饮食).
- 利用生物性别作为环境变量来探索基因-GxSex相互作用.
主要成果:
- 确定了19种特征-E对,具有显著的位置特异GxE (遗传相关性<1).
- 检测到28个特征-E对,具有全基因组GxE和跨环境容器的差异性SNP遗传性.
- 发现了15个具有全基因组GxE但一致的SNP遗传性的特征-E对.
- 对涉及疾病的八种特征-E对观察到显著的GxE效应.
- 在使用生物性别作为环境变量时确认了额外的重大发现.
结论:
- 开发的框架成功地量化和区分了不同类型的GxE相互作用.
- 基因与环境的相互作用,包括基因与性别的相互作用,对复杂的特征和疾病的变异有显著的贡献.
- 这些发现为人类变异的遗传和环境基础提供了关键的见解.
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