GWAS分析基本流程及分析思路

GWAS分析基本流程及分析思路

数据预处理(DNA genotyping、Quality control、Imputation)

QC的工作可以做PLINK上完成Imputation的工作用IMPUTE2完成

2. 表型数据统计分析

逻辑回归(表型数据为二元)

线性回归(表型数据为连续性变量)

表型数据正态分析(如果不是正态分布,需转换处理为正态分布)

表型数据均值、中值、最大值、最小值

影响因子对表型的影响分析


3.画曼哈顿图(GWAS)和QQ plot图

(一)、准备plink文件

(1)、准备PED文件

PED文件有六列,六列内容如下:Family IDIndividual IDPaternal IDMaternal IDSex (1=male; 2=female; other=unknown)PhenotypePED文件是空格(空格或制表符)分隔的文件。

(2)、准备MAP文件

MAP文件有四列,四列内容如下:chromosome (1-22, X, Y or 0 if unplaced)rs# or snp identifierGenetic distance (morgans)Base-pair position (bp units)

(3)、生成bed、fam、bim、文件

在plink中输入命令:plink --file mydata --out mydata --make-bedplink指的是plink软件,如果软件安装在某个指定的路径的话,前面还要加上路径,比如安装在路径为/your/pathway/的文件夹下,则命令应该为“/your/pathway/plink --file mydata --out mydata --make-bed”mydata指的是1和2生成的PED和MAP文件名,不需要写.ped和.map后缀


(二)、准备表型文件(Alternate phenotype files)

一般表型文件为txt格式,表型文件有三列,分别为:Family IDIndividual IDPhenotype假如有多种表型,第一列和第二列还是Family ID、Individual ID,第三列及以后的每列都是表型,例如以下:Family IDIndividual IDPhenotype APhenotype BPhenotype CPhenotype DPhenotype E……

(三)、准备协变量文件(Covariate files)

协变量文件同表型文件类似,第一列和第二列是Family ID、Individual ID,第三列及以后的每列都是协变量Family IDIndividual IDCovariate ACovariate BCovariate CCovariate DCovariate E……

(四)、plink进行表型和基因型以及协变量的关联分析

命令如下:plink --bfile mydata --linear --pheno pheno.txt --mpheno 1 --covar covar.txt --covar-number 1,2,3 --out mydata –noweb生成的文件为mydata.assoc.linear注:“mydata”mydata文件不需要后缀,“--mpheno 1”指的是表型文件的第三列(即第一个表型)“--covar-number 1,2,3”指的是协变量文件的第三列、第四列、第五列(即第一个、第二个、第三个协变量)“--linear”指的是用的连续型线性回归,如果表型为二项式(即0、1)类型,则用“--logistic”

(五)、画曼哈顿图(GWAS)图

安装R语言的CpGassoc包,其中的manhattan(),即可画曼哈顿图

(六)、画QQ plot图

R语言中的 qqnorm() 和 qqplot() 包提供了QQ plot的画法,具体自行搜索用法;


4. GWAS进阶分析

群体分层分析,Population Stratification

如果研究的群体是混合群体,遗传异质性高,存在群体分层现象,易造成实验的误差或者检测出假阳性位点。因此检测群体分层对效应值的影响是非常必要的。

不同群体重复验证分析,Replication

Regional association plots 


用LocusZoom(http://csg.sph.umich.edu/locuszoom/)画出来的

相似条件分析,Approximate conditional analysis

相似条件分析的目的是,去掉lead SNPs后,再跑一次GWAS关联分析,以此找到更多有强关联的信号。

连锁不平衡得分评估表型间遗传相关性,Linkage-disequilibrium score regression

遗传相关性 genetic correlation, 这是指在杂种群体表型间的相关性中,由基因型所产生的相关性。遗传相关是仅由遗传原因引起的相关。

基因富集分析,Gene setenrichment analysis

从文献,GTEX、 GEUVADIS等据数据找到与 Lead SNPs 关系很大的基因、变异等,以及与 Lead SNPs 连锁不平衡分析r2大于0.8的SNP,则这些SNP的基因可以作为候选基因。汇总了所有的候选基因后,在GOTERM、KEGG、Panther等数据库分析这些候选基因的富集分析。

层次聚类分析,Hierarchicalclustering

层次聚类分析的作用是更进一步看出研究的表型相关的 lead SNPs与其他表型的相关性;

蛋白质-蛋白质互作网络分析,Protein–proteininteraction network analyses

蛋白质互作网络的目的是看哪些蛋白共同调控了表型

Point ofcontact analyses

Point of contact analyses的作用是哪些位点导致了表型间有相关性




参考文献: Horikoshi, Momoko, et al. "Genome-wide associations for birth weight and correlations with adult disease." Nature 538.7624 (2016): 248. Okbay A, Beauchamp J P, Fontana M A, et al. Genome-wide association study identifies 74 loci associated with educational attainment[J]. Nature, 2016, 533(7604): 539.

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 204,684评论 6 478
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 87,143评论 2 381
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 151,214评论 0 337
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 54,788评论 1 277
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 63,796评论 5 368
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,665评论 1 281
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,027评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,679评论 0 258
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 41,346评论 1 299
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,664评论 2 321
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,766评论 1 331
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,412评论 4 321
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,015评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 29,974评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,203评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,073评论 2 350
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,501评论 2 343

推荐阅读更多精彩内容