基因组学、转录组学与系统生物学

全基因组关联研究(genome-wide association study)

/ G-W-A-S, 'gee-wass' /

假设你想知道人类基因组中哪些位点影响某项性状,比如身高或糖尿病的风险,但你完全不知道涉及哪些基因。一种办法是比较大量的人——比如把患病的所有人和未患病的所有人放在一起——扫描他们的 DNA,找出任何倾向于与该性状一同出现的字母。凡是某个位点的一种版本在患者中更常见,那个位点就与该性状在统计上相关联。这种大范围、无预设假设的比较,就是全基因组关联研究。

GWAS 的做法是:在数万人中,对散布于基因组各处的几十万到上百万个常见的单字母变异(SNP)进行基因分型,然后对每一个变异发问:其中一种版本是否比偶然预期的更常出现在具有该性状的人身上。由于它一次检验如此之多的变异,它要求一个极其严苛的统计阈值(约 p 小于 5 x 10^-8),以免被假阳性淹没。它的输出是一张“曼哈顿图”,是一排点构成的天际线,凡是冲到阈值之上的高塔就标出与该性状相关的基因组区域。

GWAS 极其多产,找到了成千上万个稳健的关联,并揭示出大多数常见性状和疾病都是多基因的——由许多各自效应微小的变异共同塑造,而非某一个基因。但它最重要的那条告诫,在这个领域里被像口头禅一样反复念叨:关联不等于因果。一个被标出的 SNP 通常并不是病因本身;它只是挨着、并随着真正的致病变异一起被遗传,而那个真正的变异仍需被追查出来。GWAS 的命中也很少能解释一项性状的全部遗传力,而且在一个人群中得到的发现可能无法迁移到另一个人群,所以 GWAS 是指向生物学,而非证明生物学。

一项纳入 10 万人的 GWAS 可能标出某基因附近的一个 SNP 与 2 型糖尿病相关;这把研究者引向一个值得深究的区域,但这个 SNP 本身通常只是一个标记,搭着附近真正的致病变异一起被遗传。

GWAS 在全基因组中找到统计上的关联——是指向生物学的路标,而非因果的证明。

关联不等于因果。一个 GWAS 命中通常是真正致病变异附近的标记,而非病因本身,而且发现常常无法在不同人群间迁移。

又称
GWASassociation study全基因组关联分析全基因組關聯分析