全基因组扫描的数据库开发和成人身高的统计遗传学研究

【摘要】：全基因组扫描的方法几乎成了一种寻找复杂性状或疾病(如：成人身高、骨质疏松、精神分裂症、哮喘、糖尿病等)的潜在基因的必用手段。然而，怎样才能高效地管理来自千百个样本个体的成千上万的遗传标记却似乎成了其进行统计遗传研究的一个瓶颈。但现阶段这方面的研究却不多。在统计遗传学领域少有的几个数据库管理软件PEDSYS，LINKBASE，GenoDB也存在着不少需要改进的地方。在分析它们各自的优缺点基础上，通过与统计遗传专业研究人员(用户)交流后，我们设计开发了一套功能强大的为全基因组扫描服务的数据库管理系统。整个开发过程以面向对象的软件工程思想作指导，用UML进行模型设计。数据库模式为关系—实体型模式，主要通过J2EE实现。整个系统大体上分三个子系统，微卫星基因型数据管理，SNP基因型数据，性状表型的管理，其主要功能如下：1)动态积累来自基因分型过程中生物学实验的基因型数据；2)自动识别比较数据间差异；3)从已整编的结果追溯到原始数据；4)灵活、功能强大的实体—属性一值(Entity—Attribute—Value，EAV)模式表型管理；5)全面的基因型和表型的质量控制；6)完整的数据导出功能；7)可连接多个不同的数据库；8)强大网络的交互功能。整个开发工作已经完毕，其中SNP管理子系统已经发布于Internet。 成人身高是一种复杂数量性状，很多遗传学研究在不同的人群中已经展开。而在中国人群，这个世界上最大的人群，中却几乎还是空白。因此，我们拟以对中国成人身高的用相关的统计遗传学的方法，进行遗传率估计，主基因效应检测等研究，为在分子水平鉴定相关的基因提供理论基础。我们的研究目标为：用统计遗传学方法(1)估计中国人群的成人身高的遗传率，(2)考察中国人群的成人身高变异的遗传模式。研究方法和过程：在中国人群中随机抽样385个核心家庭共1，169个个体，作成人身高的家系关联分析和复杂分离分析。结果：中国人群中成人身高具有较高的遗传率(h~2=0.647±0.122)，研究结果提示在中国人群中存在隐性遗传模式的主效基因，它基本上可以解 释人群中17.2%的身高差异。我们的研究为进一步在中国人群，}一，定位和鉴定 对成人身高起重要影响的遗传因子提供了重要的理论依据。