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带着兴趣，我们阅读了韦斯最近的两项研究等和配基等他报告了用下一代测序(NGS)对错义变体的假阳性呼叫PRSS1-PRSS2与胰腺炎相关的基因座。1 2假阳性是由于假基因之间的同源性PRSS3P2，TRY7以及蛋白质编码基因PRSS1，PRSS2这导致了错误的短读数，并混淆了胰腺疾病的遗传诊断。在这里，为了提供一个具有成本效益的解决方案，我们提供了一个名为NGS的工具包。PRSS1-2caller (https://github.com/Shuhua-Group/NGS.PRSS1-2caller)，以改善对变异的侦测PRSS1-PRSS2从NGS数据的轨迹。门店。PRSS1-2caller enables accurately detecting single nucleotide variants, small insertions and deletions and copy number variants with high sensitivity, which could be further applied in the genetic diagnosis at thePRSS1-PRSS2轨迹。
在人类参考基因组GRCh38中，第7号染色体的备选contig是一个与胰蛋白酶原基因序列重复10.6 kb的5基因结构PRSS1，PRSS3P1，PRSS3P2，TRY7而且PRSS2(chr7_KI270803v1_alt:7 49 409-8 01 557)，3.而缺失形式包含在第7号染色体中PRSS1，PRSS3P1而且PRSS2(chr7:142746720 - 142778572)4（在线补充信息)．我们分别从典型的3基因和5基因基因组组装中模拟短读，评估了NGS读取定位(在线补充信息)．当从一个5基因的单倍型短读对齐到一个3基因的单倍型时，正如报道的那样，错位发生了。1 2但在其他情况下，特别是当使用5基因单倍型作为参考时，这种错位是可以避免的(图1一个)．鉴于此，我们开发了工具包NGS。PRSS1-2caller’ to improve variant-detecting at thePRSS1-PRSS2基于GRCh38备选位点(在线补充信息)．
ngs . prss1 -2调用者的短读映射和评估。(A) 5基因胰蛋白酶原单倍型到3基因胰蛋白酶原参考文献的短读映射(上图)和3基因胰蛋白酶原单倍型到5基因胰蛋白酶原参考文献的短读映射(下图)。“短读映射”轨迹中的颜色峰值表示核苷酸的排列:灰色，匹配;其他颜色不匹配。“变体”轨迹中的颜色条表示与参考的不匹配，其中误义和移码变体分别用橙色和红色突出显示。注意，错误调用的错义和移码变异只出现在以GRCh38主染色体7为参考的结果中，而在以GRCh38备选染色体作为参考的结果中不存在。因此，以5基因胰蛋白酶原单倍型作为ngs . prss1 -2调用者的参考。(B) NGS的性能。PRSS1-2caller in real data from the 1000 Genomes Project. AFR, African; EAS, East Asian; EUR, European; HET 3/5 heterozygous 3-gene/5-gene structure; HOM 3, homozygous 3-gene structure; HOM 5, homozygous 5-gene structure;SAS, South Asian;.
仿真数据的性能表明，NGS。PRSS1-2caller generated very few false positive and false negative calls in all haplotype combinations. In contrast, the commonly used variant calling approach Genome Analysis Toolkit (GATK)5基于GRCh38的替代contig产生了更多的假阳性和假阴性调用。门店。PRSS1-2caller achieved a high precision of 0.98–1.00 and a high recall rate of ~0.96–0.98, which outperformed the GATK results even at the genome-wide genic regions (在线补充信息)．此外,上天。PRSS1-2caller could perfectly recall 95% (19/20) of the known pathogenic alleles. Finally, apply of NGS.PRSS1-2caller in the real data also achieved a high F1 score with an average of 0.99 in precision and 0.96 in recall (图1 b)．这些评价表明NGS。PRSS1-2caller enables variant discovery with high precision and sensitivity at thePRSS1-PRSS2可用于遗传诊断。
我们总会在应用。PRSS1-2caller to the 1000 Genomes Project data6并发现3基因/5基因胰蛋白酶原基因型频率在不同人群中存在差异。大多数欧洲人(>70%)是5基因单倍型携带者，而大多数东亚人(>50%)是3基因单倍型携带者(在线补充信息)．最引人注目的是，我们发现一系列胰腺炎保护等位基因与3基因单倍型(图2)．特别是rs4726576-A与R2=0.96在CEU(犹他州欧洲血统居民)是一个突出的例子，这降低了启动子活性PRSS1．7对于东亚和南亚人群，也观察到与低胰腺炎风险等位基因有很强的联系。例如，rs10273639-T在日本人群的胰腺炎相关研究中被报道，8具有3基因单倍型结构的LD为R2=0.95 JPT(东京日语);rs2855983-A在印度人群中与预防胰腺炎相关，9在完全LD (R2=1)具有ITU(来自英国的印度泰卢固人)的3基因单倍型。总之，我们提供了一种调用NGS数据中的变量的解决方案PRSS1-PRSS2位点，可进一步应用于胰腺相关疾病的医学研究和诊断。
欧洲和亚洲样本中胰腺炎保护等位基因与3-基因单倍型的连锁。CEU、ITU和JPT 3基因单倍型与胰腺炎保护等位基因之间存在LD。三角图中的数字表示LD (R2) 3基因/5基因单倍型结构与日本人群关联研究中报道的snv (rs10273639;橙色盒子)和印度人口(rs2855983;青色盒子)和与之相关的变体PRSS1催化剂活性(rs4726576;紫色框)。看到在线补充信息对于其他欧洲和亚洲人口的LD模式。欧洲血统的犹他州居民;ITU，来自英国的印度泰卢固人;JPT，东京的日语;LD,连锁不平衡;snv，单核苷酸变异。
伦理语句
病人同意发表
伦理批准
这项研究涉及人类参与者，我们分析了来自1000基因组计划的公开数据。如项目原始文件中所述，1000基因组计划由伦理委员会或机构董事会批准。参与者在参与研究前给予知情同意。
补充材料
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补充数据
这个网络仅文件已由BMJ出版集团从作者提供的电子文件生产(s)，并没有编辑的内容。
脚注
HL、BX和YW贡献相等。
贡献者SX和HL构思和设计了这项研究。YW发现了错位的模式，并分析了基因座结构。HL发现了与胰腺炎的联系。SX监督了这项研究。HL、BX和YW开发了工具包。HL和BX进行评价。HL、BX、YW、YG进行测序数据处理和分析。HL起草了手稿。SX修改了手稿。
资金本研究得到国家自然科学基金(NSFC)资助项目(32030020、32041008、31871256、31771388和31961130380)、中国科学院战略重点研究项目(XDPB17、XDB38000000)、英国皇家学会牛顿高级研究项目(NAF\R1\191094)和上海市科技重大项目(2017SHZDZX01)的资助。资助方不参与研究设计、数据收集、分析、出版决定或稿件准备。
相互竞争的利益没有宣布。
来源和同行评审不是委托;外部同行评议。
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