Bepaling van de waarschijnlijkheid van Variant pathogeniteit met behulp van aminozuur-niveau Signal-to-Noise analyse van genetische variatie

Aminozuur-niveau signaal-ruisanalyse, biedt een maat voor de kans dat een genetische variant wordt geassocieerd met een ziektetoestand, of maakt deel uit van natuurlijke genetische variatie binnen de bevolking. Deze techniek maakt gebruik van twee grote genetische hulpbronnen, ziekte geassocieerde mutaties, beschikbaar in de literatuur, of in het publieke domein met populatie gebaseerde exsome en genoom studies, die zeldzame genetische variantie te identificeren. Als u een specifiek gen en een specifieke interesse van isoform wilt identificeren, opent u de startpagina van Ensembl en selecteert u de soort in het vervolgkeuzemenu.

Voer het acroniem in voor het gen van belang en klik op gaan. Selecteer de koppelingen die overeenkomen met het gen van belang en de transcriptieve rente en de id van belang in de tabel Transcript. Let op het transcript specifieke RNA transcript en eiwit product van RNA transcript identificatienummers in de referentie sequentie kolom van de transcript tabel voor toekomstige referentie.

Selecteer de koppeling die is gekoppeld aan het eiwitproduct van RNA-transcript-ID-nummer om een nieuwe webpagina te openen in het National Center for Biotechnology Information, of NCBI Protein Database, en scroll naar beneden naar de sectie Origin om de primaire eiwitsequentie te verkrijgen voor de gentranscriptie van belang. Blader vervolgens naar de sectie Functies om een lijst met de eiwitkenmerken te verkrijgen. Als u een kleine allelfrequentie voor elke aminozuurpositie wilt berekenen met een controlevariant, opent u een spreadsheet met grafieken en maakt u een kolom met de posities van alle experimentele varianten.

Verwijder de variantteksten om alleen de variantposities te verlaten en sorteer de varianten in oplopende waarde om te bepalen welke posities meer dan één bijbehorende variant hebben. Verkrijg de som van alle kleine allelfrequenties voor een bepaalde positie, door de kleine allelfrequentie te combineren voor elke variant die is gekoppeld aan een bepaalde positie, en bereken een kleine allelfrequentie voor elke aminozuurpositie met een experimentele variant. Maak vervolgens een kolom met aminozuurposities met experimentele varianten en bereken de kleine allelfrequentie van alle varianten die aan die positie zijn gekoppeld voor alle variantposities.

Als u een voortschrijdend gemiddelde van de kleine allelfrequenties wilt maken voor zowel de experimentele als de controlevarianten, maakt u een kolom met alle aminozuurposities in het gen van belang en voegt u een kleine allelfrequentie van nul toe voor alle posities die geen varianten hebben voor zowel de controle als de experimentele gegevenssets. Als u een voortschrijdend gemiddelde wilt maken voor elke kolom voor experimentele en controleprevalentie, maakt u een kolom die een voortschrijdend gemiddelde van de kleine allelfrequentie voor zowel de besturings- als de experimentele gegevenssets weergeeft en plaatst u in de voortschrijdende gemiddelde kolom het gemiddelde van de respectievelijke kleine allelfrequentie voor de vijf variantposities N terminal en C-terminal op elke positie. Als u de minimumfrequentie van het cohort wilt berekenen, deelt u het laagste kleine allel dat door twee wordt geïdentificeerd en voert u deze waarde in elke cel in met de minimale allerpaalfrequentie van nul.

Dit voorkomt dat u bij het berekenen van de signaal-ruisverhouding wordt gedeeld door nul. Om de aminozuur-niveau signaal-ruis verhouding te berekenen, verdeel elke aminozuur positie experimenteel rollend gemiddelde door de respectieve controle rollend gemiddelde, en grafiek deze verhouding ten opzichte van het aminozuur positie. Om de consensus aminozuur locaties van functionele domeinen en functies, of gebieden van post translationele wijziging van het eiwit van belang te identificeren, identificeren van de aminozuur posities in verband met de eiwitdomeinen en functies en open de NCBI webpagina.

Voer het eiwitproduct van het RNA-transcript van het eiwit van belang in het zoekveld in en identificeer de bekende eiwitdomeinen en -functies onder Kenmerken. Identificeer en noteer de domeinnaam en het type en de aminozuurposities en selecteer de koppeling die overeenkomt met de functie om het gebied te visualiseren op het eiwit van belang primaire sequentie. Maak een kolom naast de kolom signaal-ruis, zodat de kolom met de positie van het aminozuur kan worden verwezen en identificeer de cellen die overeenkomen met het N- of C-terminalaspect van elk domein en elke functie.

Plaats vervolgens een grafiek in elke cel, maak een grafiek met deze grenzen op de y-as en de aminozuurpositie op de x-as en overlay deze grafiek met de signaal-ruisgrafiek. Als u afzonderlijke variantposities voor overlay van de grafieken van signaal-ruisverhouding en eiwitdomeintopologie in kaart wilt brengen, maakt u een kolom naast de kolom van de domeinfunctie zodanig dat rijen in de kolom overeenkomen met de aminozuurposities en een in elke cel in de toegevoegde rij plaatsen, wat overeenkomt met een positie die een respectieve variant bevat. Maak vervolgens een grafiek met deze kolom als de y-as en de aminozuurposities op de x-as en overlay deze grafiek met de topografiegrafieken van het signaal-naar-ruis- en eiwitdomein.

Hier, een representatief resultaat voor een aminozuur-niveau signaal-ruis-ruis analyse voor de kalium spanning gated kanaal subfamilie Q lid een gen wordt afgebeeld. Zeldzame variantie geïdentificeerd in de controle cohort, en de experimentele overigens geïdentificeerd gezonde exsome sequencing, en lange QT-syndroom geval geassocieerde varianten geacht waarschijnlijk ziekte geassocieerd worden getoond. De signaal-naar-ruis analyses vergelijken van de hele exsome sequencing, en de lange QT syndroom cohort variant frequentie, genormaliseerd tegen de controle cohort variant frequentie, zijn ook vertegenwoordigd.

In dit experiment, de lange QT-syndroom geassocieerde varianten aangetoond hoge signaal-ruis verhoudingen in domeinen die overeenkomen met het kanaal giet, de selectiviteit filter, en de kalium spanning gated kanaal subfamilie E lid een bindend domein. Ter vergelijking: overigens geïdentificeerde varianten in het gezonde sequentiecohort, toonden niet duidelijk specifieke regio's van hoge signaal-ruishoogte aan, wat erop wijst dat deze varianten de genetische variatie op de achtergrond weerspiegelen. Deze methode kan worden toegepast om het diagnostische gewicht van varianten van onbekende betekenis die zich voordoen tijdens klinische genetische testen te meten.