群体基因组结构变异检测工作流
曹舒淇,刘诗琦,姜涛
(哈尔滨工业大学 计算学部,哈尔滨150001)
摘要:
结构变异作为人类基因组上的一种大规模的变异类型,对分子与细胞进程、调节功能、基因表达调控、个体表型具有重要的影响,检测群体中基因组结构变异有助于绘制群体基因组变异图谱,刻画群体遗传进化特征,为疾病诊治、精准医疗的发展提供支撑。本研究提出一种面向高通量测序的群体基因组结构变异检测工作流,该工作流通过使用多种高性能基因组结构变异检测算法实现全面、精准的结构变异挖掘,使用多层融合与过滤获得高精度群体结构变异候选集合,利用基因型重新校正、变异修剪、类型校对,最终完整绘制群体基因组结构变异图谱。基于该工作流对由267个样本组成的人群进行群体结构变异检测,检测出了96 202个结构变异,其变异种类和频率分布与其他国际基因组计划相符,这些结果证明了本工作流具有良好的群体结构变异检测能力。同时,工作流通过并行的方式在内存可控的基础上显著降低了分析时间,为大规模人群基因组结构变异的高效检测提供了重要支撑。
关键词: 群体基因组 结构变异 变异检测 变异融合
DOI:10.12113/202106001
分类号:TP399
文献标识码:A
基金项目:国家重点研发项目(No. 2017YFC0907503);国家自然科学基金项目(No. 32000467).
Workflow of structural variation detection from population genomes
CAO Shuqi, LIU Shiqi, JIANG Tao
(Faculty of Computing, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China)
Abstract:
Structural variation is an important type of genome variation, which affects molecular and cellular processes, regulatory functions,and brings great influence of the regulation of gene expression and individual phenotype. The accurate detection of population-scale structural variation helps to draw the full spectrum of population genome variation, which reveals the characteristics of population genetics and evolution, and gives support for disease analysis and precision medicine. This paper provides a workflow of structural variation detection from population genomes based on high-throughput sequencing data. The workflow achieves comprehensive and accurate structural variation detection through multiple high-performance structural variation detection algorithms. The multilayer integration and filter were applied to achieve set of candidate structural variation with high precision. By performing genotype correction, variation trimming, and type revising,the spectrum of structural variation of population genomes was obtained. In this study, structural variation detection was performed through the workflow on a population group containing 267 individuals, and 96 202 structural variations were reported. The types of variation and distributions of variation frequencies corresponded to those in other international genome projects, which indicates that the workflow has outstanding ability for structural variation detection from population genomes. Meanwhile, the parallel workflow significantly decreases the analysis time while maintaining the memory cost, which gives strong support for large-scale population structural variation detection.
Key words: Population genomes Structural variation Variation detection Variant integration
删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)
群体基因组结构变异检测工作流
本站小编 Free考研考试/2021-12-04
相关话题/结构 疾病 医疗 文献 哈尔滨工业大学
利用改进的3DMax算法重构染色体3D结构
利用改进的3DMax算法重构染色体3D结构刘立伟,么会丽(大连交通大学理学院,辽宁大连116028)摘要:近年来,随着高通量染色体构象捕获(Hi-C)等技术的发展和高通量测序成本的降低,全基因组交互作用的数据量快速增长,交互作用图谱分辨率不断提高,促使染色体和基因组三维结构建模的研究取得了很大进展, ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04土地类芽胞杆菌(Paenibacillus terrae)NK3-4 EsxA结构与系统发育分析
土地类芽胞杆菌(Paenibacillusterrae)NK3-4EsxA结构与系统发育分析于文清1,2,3,闫凤超2,刘文志1,2,郑桂萍3,肖俊杰1(1.上饶师范学院生命科学院,江西上饶334001;2.黑龙江省农垦科学院,哈尔滨150036;3.黑龙江八一农垦大学,黑龙江大庆163319)摘要 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04中心支撑-钢框架结构抗震性能和设计方法综述
中心支撑-钢框架结构抗震性能和设计方法综述张文元1,2,李鸿维1,2,曾立静1,2,赵增阳1,2(1.结构工程灾变与控制教育部重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150090;2.土木工程智能防灾减灾工业和信息化部重点实验室(哈尔滨工业大学),哈尔滨150090)[HJ1.1mm]摘要:为推动非双重 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04一种栓筋连接的装配式RC框架结构抗倒塌分析
一种栓筋连接的装配式RC框架结构抗倒塌分析张娇磊1,李进1,郑先超2,赵花静3,李青宁1(1.西安建筑科技大学土木工程学院,西安710055;2.安阳工学院土木与建筑工程学院,河南安阳455000;3.西安建筑科技大学理学院,西安710055)[HJ1.4mm]摘要:为研究一种外包钢管栓筋连接的装配 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04摇摆架加固装配框剪结构变形控制机理研究
摇摆架加固装配框剪结构变形控制机理研究张漳荣,姜绍飞,戴亮亮(福州大学土木工程学院,福州350108)摘要:为解决地震作用下非对称RC框架-装配式剪力墙结构(AFPSW)出现的层间位移集中和平面扭转等不利变形问题,提出外附摇摆架的加固方法提升AFPSW的损伤变形能力与抗震性能.推导了外附摇摆架加固体 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04高压冻(融)土-结构接触面剪切应力-应变关系
高压冻(融)土-结构接触面剪切应力-应变关系刘志强1,2,王博1,2,王涛3,4,杜保江1,2,小海2,5(1.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室(中国矿业大学),江苏徐州221116;2.中国矿业大学力学与土木工程学院,江苏徐州221116;3.北京科技大学土木与资源工程学院,北京100083; ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04一种位姿解耦的主操作手结构设计与优化方法
一种位姿解耦的主操作手结构设计与优化方法王得晨1,2,杜付鑫1,2,3,屈梁成1,2,类延强3,4,王继来1,2,李取浩1,2(1.山东大学机械工程学院,济南250061;2.高效洁净机械制造教育部重点实验室(山东大学)济南250061;3.山东大学控制科学与工程学院,济南250061;4.智能无人 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04通气孔对动叶冷却结构流动和换热特性的影响
通气孔对动叶冷却结构流动和换热特性的影响董爱华1,2,颜培刚1,钱潇如1,韩万金1,王庆超1(1.哈尔滨工业大学能源科学与工程学院,哈尔滨150001;2.哈尔滨电气集团公司中央研究院,哈尔滨150028)摘要:为深入研究某型燃气轮高温旋转动叶片内部先进的复合冷却结构,采用三维气热耦合数值计算方法, ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04动态流量平衡阀结构优化与验证
动态流量平衡阀结构优化与验证李树勋1,2,吴翰林1,2,李忠1,2,沈恒云1,2,叶琛3(1.兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;2.机械工业泵及特殊阀门工程研究中心,兰州730050;3.浙江盾安阀门有限公司,浙江诸暨311800)摘要:针对动态流量平衡阀流量控制精度较低问题,依据孔板流量 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04生理结构先验引导下的虹膜精确分割算法
生理结构先验引导下的虹膜精确分割算法年炳坤,丁建睿,史梦蝶,黄子晨(哈尔滨工业大学(威海)计算机科学与技术学院,山东威海264209)摘要:虹膜识别是一种即时有效、被广泛应用的生物技术,其相对于人脸识别、指纹识别拥有更高的安全性能。但虹膜识别系统整体性能在很大程度上受虹膜分割精度的影响。为了有效提高 ...哈尔滨工业大学科研学术 本站小编 Free考研考试 2021-12-04