128. Множественная-QTL генетическая диссекция сложных количественных признаков: разработка синергического подхода

Представляемый подход направлен на решение одной из центральных проблем современной генетики – генетического анализа сложных признаков, наследственная фенотипическая изменчивость которых контролируется системой взаимодействующих между собой локусов (генов). В рамках данного подхода нами разработан и проверен новый мощный экспериментальный дизайн и эффективные аналитические процедуры для генетической диссекции сложных признаков, детерминируемых системой полигенов с эпистатическими взаимодействиями. Экспериментальный дизайн включал два набора данных: 1) расширенные диаллельные скрещивания рекомбинантных линий (ERIX), включающие 94 изогенные линии (13 рекомбинантных линий, 78 нереципрокных гибридов, полученных от диаллельных скрещиваний 13 CXB рекомбинантных линий, обеих линий-основателей BALB/cByJ и C57BL/6ByJ, а также их нереципрокный гибрид первого поколения); 2) комплементарное, но независимое второе поколение скрещиваний CXB линий-основателей (CXB F2). Вес мозжечка, как известно, находящийся под полигенным контролем был использован для тестирования разработанного подхода. Первый набор экспериментальных данных (ERIX) был использован для решения проблем размерности и сцепления. В частности, с помощью множественного взвешенного регрессионного анализа в комбинации с алгоритмом стохастического поиска в ширину с приоритетами найдено множество адекватных решений, полученных на основе оптимальной сегрегационной модели с минимальным числом локусов, описывающей экспериментальные данные с точностью до средовых шумов. Для последующего анализа из полученного множества решений отбирались только те решения, чьи модельные локусы были сцеплены с маркерными микросателлитными локусами CXB панели рекомбинантных линий. Отобранные решения использовались для описания наблюдаемого распределения во втором наборе экспериментальных данных (CXB F2) с помощью метода Монте-Карло и G теста. Решения прошедшие этот тест использовались для предсказания мультилокусных генотипов в CXB F2 и проведения множественного взвешенного регрессионного анализа по объединенным наборам данных для оценки интегративного критерия отношения правдоподобия (LRS). Наконец, мы разработали композитный полногеномный перестановочный тест, использующий одновременно перестановочную процедуру для ERIX и обычную перестановку в CXB F2. С помощью данного теста нам удалось экстрагировать единственное мультилокусное решение, LRS которого превышало 95% доверительный порог. Это решение основывалось на 4-х эпистатически взаимодействующих локусах и включало 8 главных и 24 парных эпистатических эффекта. Кроме того, каждый локус характеризовался полной конкордантностью со сцепленным маркеным локусом CXB панели рекомбинантных линий. Таким образом, представленный подход, основанный на двух комплементарных и независимых наборах экспериментальных данных вместе с разработанными аналитическими процедурами демонстрирует синергический эффект и высокую эффективность даже для малой панели рекомбинантных линий.