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25 篇论文

遗传架构与统计模型

遗传力、混合模型、选择与复杂性状的效应分布。

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IFNα 与克隆竞争:分化出口、细胞状态及基因型

将同一患者的体细胞基因型、转录组、蛋白、染色质与治疗时间点联合,提出IFNα通过淋巴分化和炎症性髓系祖细胞出口改变克隆竞争。重点区分状态占据率、实际分化能力、增殖和长期克隆份额。

结果识别162个IMP细胞,其中136个来自治疗后样本;RNA/ATAC、RFX3过表达与集落实验支持炎症性髓系分化程序。

Nature Genetics Version of record (Letter) 更新 值得关注

APOE 分层 GWAS:分组发现、效应差异与正式交互

按APOE基因型分层开展AD GWAS,再以分层效应差异、等位基因剂量趋势和统一logistic交互模型分别检验背景依赖。DDHD1是有价值的案例,但全基因组正式交互检验、名义eQTL证据和表达介导不能混为一谈。

结果分层效应比较采用29个位点的0.0017阈值;全基因组SNP×APOE交互扫描仅APOE区域显著,DDHD1为P=1.62×10⁻⁶。

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AoU 多祖源 PRS:更大训练集为何未必更好

比较AoU、UKB及其单祖源/多祖源组合在32个性状中的PRS表现。增加训练样本量通常有帮助,但大效应祖源富集变异和队列差异会改变最优组合;Figure 5的个体指标测量后验估计不确定性,不是个体表型预测R²。

结果AoU-AFR中跨biobank多祖源PRS的定量性状中位incremental R²为0.021,对比AoU-only 0.013和UKB-only 0.016;部分血细胞性状反而以AoU-only更优。

Nature Methods Version of record 更新 重点阅读

SPLENDID:连续祖源交互与稀疏多祖源预测

用基因型×祖源主成分交互刻画连续变化的预测效应,以 group-L0L1 选择变异组,再进行限制变异并集大小的稀疏集成。精读重点是筛选、非凸优化与独立调参的分工,以及预测优势中有多少真正来自交互。

结果非欧洲祖源验证样本中,九性状平均partial R²相对PRS-CSx提高65.8%;LDL-C的具体比较为0.068对0.041,而不是增加65.8个百分点。

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Mikado:GRG 稀疏三角求解与推断校准

利用 GRG 的 multi-tree 结构,将隐式基因型矩阵乘法改写为稀疏三角求解,通过分层和 wavefront 调度调用 MKL/cuSPARSE。PCA 与 BOLT-LMM-inf 的迭代计算受益显著;笔记分开解释代数等价、数值一致性、统计校准以及准备和数据移动成本。

结果AoU 全常染色体 PCA 为四张 A100 上 180 秒,对比 GRGL 的 5,391 秒;不是单卡结果。

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东亚精神分裂症 CNV:频率、检测与跨祖源效应

在44,161名东亚参与者中开展罕见CNV负担和基因水平关联,再与欧洲数据整合。重点是区分携带频率、检测能力、效应共享与因果基因定位;补充材料限定了正交验证覆盖的位点,也显示CNV–PRS交互依赖负担定义。

结果东亚基因检验阈值6.88×10⁻⁵,meta-analysis阈值3.17×10⁻⁵,来自100次最小P值置换;不是普通SNP GWAS阈值。

Nature Communications 值得关注

Generation Scotland:15,035 人的质谱 pQTL 资源

在 Generation Scotland 的 15,035 名参与者中,对 439 项血清质谱测量表型开展 fastGWA 与 COJO 分析,报告 1,553 个独立信号。439 项并非 439 个可唯一解释的蛋白:其中 133 项唯一映射,306 项为蛋白组。该资源补充抗体/适配体平台,但跨平台覆盖、分组歧义与 trans 工具变量限制需保留。

结果fastGWA 的阈值为 P<1.2×10⁻¹⁰;398 项表型有显著 pQTL,COJO 得到 1,553 个独立 SNP 信号。

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GPN-Star:进化时间尺度、突变率校准与功能约束

把多物种全基因组比对与物种树显式纳入 Transformer,在脊椎动物、哺乳动物和灵长类三个时间尺度学习功能约束。关键不只是高分基准:不同任务使用校准 LLR、绝对 LLR 或校准熵;S-LDSC 与 DeepRVAT 提供了遗传统计应用证据,但尚未完成注释辅助 SuSiE 的直接验证。

结果V 模型更适合若干编码致病任务,M 模型在高 PIP GWAS 变异排序中更强,P 模型在 106 项性状的 S-LDSC 分析中最突出。

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血液非整倍体:测量模型、遗传架构与同源染色体机制

在 840,853 人血液 WGS 中去噪染色体深度,构建 LOX/LOY 连续表型及常染色体近似概率调用,再以 GWAS、等位特异分析和多等位结构变异解释染色体异常。重点是测量与表型分解如何改变遗传发现,以及克隆动态和健康因果仍有哪些未识别之处。

结果UKB 报告 828 项 lead associations;AoU 的 97% 指方向一致,而非全部显著复制。

Nature 值得关注

家内祖源效应:随机遗传分离、家庭混杂与解释边界

在墨西哥城队列中,比较 52,583 名无亲缘者与 17,627 个家庭、39,714 名亲属的祖源–性状关联。研究利用家内祖源的随机遗传分离,区分个体祖源效应与额外家庭祖源效应;身高和 T2D 提供显著结果,但家内估计精度较低,也不能直接解释为不经过社会环境的纯生物机制。

结果相对欧洲祖源,Indigenous American 祖源的家内身高效应为 −1.51 SD;T2D 家内 log OR 为 5.13,均按祖源比例从 0 到 1 的尺度报告。

Google DeepMind 技术论文 重点阅读

AlphaGenome Atlas:AVI 评分与非编码稀有变异集合检验

预计算约 90 亿个 SNV 与超过 1 亿个已观察到的 indel 的分子效应,再以群体频率构造代理标签,整合为 AVI。重点是功能注释如何改变稀有变异集合检验:UKB 蛋白分析中,加入 Atlas 注释后条件独立的非编码集合发现由 595 增至 728;这一收益并非 AVI 单独带来,且分析使用较早内部版本。

结果54,189 名 UKB 参与者、2,028 项蛋白的 cis 集合分析,加入 Atlas 注释后发现增加约 22%;进一步调整单变异后 241 项中 177 项来自 Atlas。

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FM-GPT:局部 GReX 引导的多表型基因精细定位

在每个候选位点内联合建模遗传预测表达、潜在表型因子和混合类型结局,用基因及基因–因子两层选择产生基因 PIP。UKB 皮层厚度与 EHR 应用展示候选集缩小,但因子数错设的模拟明显失去 FDR 控制;因子方向、筛选步骤与比较方法的输入转换需要单独解释。

结果EHR 分析从 245,687 人的记录得到 169 个筛选后表型,再对 39 个有 TWAS 信号的表型联合定位,报告 60 个候选基因。

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GSR:固定基因收录频率后重新评估通路富集

GSR 交换基因—通路连接,固定每个基因的收录频率及每条通路大小,为原始 GWAS 富集结果构造经验参照并重排优先级。12 个性状、4 种基础方法的比较显示,随机通路零模型会显著影响名义显著率;调整后与疾病关联资源的一致性多有改善,但不构成正式错误率控制。

结果在 GSR 随机通路下,原方法各性状平均 FPR 范围为 MAGMA 0.0279–0.0836、Pascal 0.0474–0.144、PRSet 0.0452–0.414;这不是调整后经验 p 值的校准结果。

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MS 遗传学:从跨祖源 GWAS 到细胞亚群与病灶空间

将日本、欧洲、非洲和美洲祖源的 MS GWAS 与患者 PBMC、脑病灶单核及空间转录组连接起来。scDRS 使用跨祖源结果定位 CD4 T 亚群和内皮细胞,gsMap 使用欧洲祖源结果比较活动与非活动病灶。重点是多基因证据怎样映射到细胞和空间,而不是将富集直接解释成细胞特异 eQTL 或因果机制。

结果PBMC 来自 20 名 MS 患者、163,541 个细胞;脑单核数据为 6 名患者的 7 个病灶、74,686 个细胞。

The American Journal of Human Genetics 重点阅读

Beyond exons:多基因性与非编码遗传力的分布

以 34 个性状分析多基因性、基因组区域 SNP 遗传力与注释拟合贡献:多基因性较高的性状有较低的外显子份额、较高的基因间区份额。ACS 衡量拟合改善,不能直接作为功能先验概率。

结果完整 74 注释模型采用无穷小近似;ACS 是单注释恢复完整模型拟合改善的比例,不是独立遗传力贡献或 PIP。

American Journal of Human Genetics 值得关注

突变率与变异效应预测:保守性偏差和真实的稳定性缓冲

比较 50 种错义变异预测与保守性分数,并用 DMS 稳定性数据检验突变率依赖:多数分数把较难发生的替换预测得更有害,但真实稳定性缓冲只能解释其中一部分关联。

结果两组独立 DMS 稳定性数据支持更易发生的替换平均损害稍小;位点率与三核苷酸平均率分析的 Kendall 秩相关仅为 −0.02、−0.03 和 −0.008。

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脑发育三维表观组:把风险变异连接到细胞类型与靶基因

在四类发育期胶质细胞群中整合开放染色质、DNA 甲基化和启动子互作,连接候选调控元件与靶基因;再结合序列模型和体内实验检验精神分裂症风险变异。

结果11,360 个预先优选的精神分裂症变异中,929 个落在可及区域,112 个被预测影响可及性。

bioRxiv 值得关注

AlphaGenome:古人类渗入变异的功能预测与实验边界

用巴布亚 LCL 和 MPRA 验证 AlphaGenome 对古人类渗入变异的预测:基线活性预测良好,等位基因表达效应相关接近零,可及性效应有较弱且依实验终点变化的支持。

结果同一批 67 个 ATAC 变异中,预测与 MPRA 的相关为 0.562,与 LCL 可及性差异为 0.075,实验终点影响验证结论。

Nature Genetics 值得关注

OmicsPred:多组学遗传预测模型数据库

OmicsPred 集中收录转录组、蛋白组和代谢组的遗传预测权重,并为每个模型记录训练队列、组织、平台、祖源、变异数、建模方法和预测性能等元数据。

结果模型可按组织、平台、祖源、训练方法和预测性能检索,并提供 PGS Catalog Calculator 与 MetaXcan 等兼容格式。

Nature Communications 值得关注

脑组织细胞背景依赖的 lncRNA eQTL 与疾病共定位

作者在 2,443 个 cortical bulk RNA-seq 样本中扩展 lncRNA 注释,并通过 genotype × deconvolution-derived cell proportion 交互检验寻找细胞背景依赖的 eQTL,再与脑相关 GWAS 进行共定位。

结果与脑相关 GWAS 得到 118 个 lncRNA–trait 共定位事件,约三分之二仅在显式建模细胞背景后被发现。

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CIGMA:量化跨细胞类型共享与特异的 eQTL 架构

CIGMA 用方差组分模型估计一个基因的 cis 或 trans 调控效应中,跨细胞类型共享部分与细胞类型特异部分各占多少,从而避免只依据显著 eQTL 数量推断调控特异性。

结果作者估计 cis 调控约 30% 具有细胞类型特异性,而 trans 调控约 60% 具有细胞类型特异性。