王瓊萍 上海交通大學(xué)
近期,我們課題組在總結(jié)前有方法的基礎(chǔ)上,結(jié)合畜牧業(yè)發(fā)展實(shí)際提出了候選基因集法(candidate gene set approach,CGSA)。這種方法一般有六大步驟:
(1)基因集的定義:
可在已有知識的基礎(chǔ)上,通過各種方法來定義基因集,如生物學(xué)通路,基因共表達(dá)信息等。而現(xiàn)有的很多數(shù)據(jù)庫就提供了我們這樣的平臺。GO(GeneOntology),KEGG(Kyoto Eneyclopedia of Genes and Genomes),Pfam,Entrez等。通過利用這些注釋數(shù)據(jù)庫,可以粗略富集到具有相似生物學(xué)功能或者在同一個生物學(xué)通路里的基因集。
(2)QTL 上的映射:
現(xiàn)有的 QTL 數(shù)據(jù)庫里存儲了相當(dāng)多的關(guān)于豬各個性狀的 QTL 信息。這一步的目的在于通過一定的生物信息學(xué)方法,將已經(jīng)定義的基因集在已發(fā)現(xiàn)的 QTL上進(jìn)行映射分析,以將跨度較大的 QTL 具體到某個或某幾個可能關(guān)聯(lián)的基因上來。這些基因我們稱為候選 QTG(quantitative trait gene)。
(3)SNP 點(diǎn)的預(yù)測:
利用現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫資源,包括已報道的 SNP 庫,如 Inllumina SNP60芯片數(shù)據(jù)庫、NCBI (National Center for Biotechnology Information) SNP 數(shù)據(jù)庫,也包括通過利用鳥槍序列庫(NCBI Trace Archives)中的序列,通過比對預(yù)測潛在的相關(guān) SNP 位點(diǎn)。這些 SNP 位點(diǎn),我們稱為候選 QTN(quantitative trait nucleotide)。
(4)表型測定與 SNP 檢測分型:
對實(shí)驗(yàn)群體就目標(biāo)性狀進(jìn)行表型測定,同時根據(jù)樣本量以及位點(diǎn)的多少選擇合適的 SNP 檢測分型方法對實(shí)驗(yàn)個體進(jìn)行基因分型。
(5)關(guān)聯(lián)分析:
根據(jù)表型測定和 SNP 分型結(jié)果,采用合適的的關(guān)聯(lián)分析方法進(jìn)行統(tǒng)計分析,以闡明候選基因集的候選 QTN 對性狀的作用。分析方法可用多元多重回歸(Multivariate multiple regression)、單體型分析技術(shù)、隨機(jī)回歸模型與生存分析等。
(6)功能驗(yàn)證:
對相關(guān)聯(lián)的 SNP 用一定的方法進(jìn)行功能驗(yàn)證是必須的。具體可用原位雜交技術(shù)、電泳凝膠滯緩實(shí)驗(yàn)(EMSA)、免疫共沉淀技術(shù)(CHIP)蛋白質(zhì)電泳等。候選基因集法克服了候選基因法的單一性及不可創(chuàng)新性,同時解決了全基因組水平上的盲目性,并且這種方法還可以充分利用在 QTL 定位上取得的大量成果。更重要的是,這種方法是在基因集如通路水平上來闡釋性狀的發(fā)生發(fā)展的。基因集水平上研究的一個重要優(yōu)勢在于可在一個網(wǎng)絡(luò)的水平上研究影響相同性狀的眾多基因,尤其是這些基因間的相互關(guān)系。
