Evidence of natural selection in human complex phenotypes from GWAS summary statistics
作者： Chun-Chieh Fan , Alexey A. Shadrin , Olav B. Smeland , Ole A. Andreassen , Anders M. Dale
DOI: 10.1101/705285
关键词: Mixture model 、 Genome-wide association study 、 Phenotype 、 Linkage disequilibrium 、 Natural selection 、 Genetics 、 Single-nucleotide polymorphism 、 Genetic association 、 Biology 、 Loss of heterozygosity
摘要: We propose an extended Gaussian mixture model for the distribution of causal effects common single nucleotide polymorphisms (SNPs) human complex phenotypes, taking into account linkage disequilibrium (LD) and heterozygosity (H), while also allowing independent components small large effects. Using a precise methodology showing how genome-wide association studies (GWAS) summary statistics (z-scores) arise through LD with underlying SNPs, we applied to multiple GWAS. Our findings indicated that are distributed dependence on SNP9s total H, whereby SNPs lower more likely be causal, H tend have larger effects, consistent influence negative pressure from natural selection. The degree dependence, however, varies markedly across phenotypes.
sci-hub.st 参考文章(64)
T Maruyama, The age of a rare mutant gene in a large population. American Journal of Human Genetics. ,vol. 26, pp. 669- 673 ,(1974)
Nan M. Laird, Christoph Lange, The Fundamentals of Modern Statistical Genetics ,(2010)
Hilary K Finucane, Brendan Bulik-Sullivan, Alexander Gusev, Gosia Trynka, Yakir Reshef, Po-Ru Loh, Verneri Anttila, Han Xu, Chongzhi Zang, Kyle Farh, Stephan Ripke, Felix R Day, ReproGen Consortium, Schizophrenia Working Group of the Psychiatric Genomics Consortium, Raci Consortium, Shaun Purcell, Eli Stahl, Sara Lindstrom, John RB Perry, Yukinori Okada, Soumya Raychaudhuri, Mark J Daly, Nick Patterson, Benjamin M Neale, Alkes L Price, None, Partitioning heritability by functional annotation using genome-wide association summary statistics Nature Genetics. ,vol. 47, pp. 1228- 1235 ,(2015) , 10.1038/NG.3404
Matthew Stephens, Na Li, Modeling Linkage Disequilibrium and Identifying Recombination Hotspots Using Single-Nucleotide Polymorphism Data Genetics. ,vol. 165, pp. 2213- 2233 ,(2003) , 10.1093/GENETICS/165.4.2213
S. Gravel, B. M. Henn, R. N. Gutenkunst, A. R. Indap, G. T. Marth, A. G. Clark, F. Yu, R. A. Gibbs, C. D. Bustamante, D. L. Altshuler, R. M. Durbin, G. R. Abecasis, D. R. Bentley, A. Chakravarti, A. G. Clark, F. S. Collins, F. M. De La Vega, P. Donnelly, M. Egholm, P. Flicek, S. B. Gabriel, R. A. Gibbs, B. M. Knoppers, E. S. Lander, H. Lehrach, E. R. Mardis, G. A. McVean, D. A. Nickerson, L. Peltonen, A. J. Schafer, S. T. Sherry, J. Wang, R. K. Wilson, R. A. Gibbs, D. Deiros, M. Metzker, D. Muzny, J. Reid, D. Wheeler, J. Wang, J. Li, M. Jian, G. Li, R. Li, H. Liang, G. Tian, B. Wang, J. Wang, W. Wang, H. Yang, X. Zhang, H. Zheng, E. S. Lander, D. L. Altshuler, L. Ambrogio, C. Hartl, D. B. Jaffe, A. M. Kernytsky, J. M. Korn, H. Li, J. R. Maguire, S. A. McCarroll, A. McKenna, J. C. Nemesh, A. A. Philippakis, R. E. Poplin, A. Price, M. A. Rivas, P. C. Sabeti, S. F. Schaffner, E. Shefler, I. A. Shlyakhter, D. N. Cooper, E. V. Ball, M. Mort, A. D. Phillips, P. D. Stenson, J. Sebat, V. Makarov, K. Ye, S. C. Yoon, C. D. Bustamante, A. G. Clark, A. Boyko, J. Degenhardt, S. Gravel, R. N. Gutenkunst, M. Kaganovich, A. Keinan, P. Lacroute, X. Ma, A. Reynolds, L. Clarke, P. Flicek, F. Cunningham, J. Herrero, S. Keenen, E. Kulesha, R. Leinonen, W. M. McLaren, R. Radhakrishnan, R. E. Smith, V. Zalunin, X. Zheng-Bradley, J. O. Korbel, A. M. Stutz, S. Humphray, M. Bauer, R. K. Cheetham, T. Cox, M. Eberle, T. James, S. Kahn, L. Murray, A. Chakravarti, K. Ye, F. M. De La Vega, Y. Fu, F. C. L. Hyland, J. M. Manning, S. F. McLaughlin, H. E. Peckham, O. Sakarya, Y. A. Sun, E. F. Tsung, M. A. Batzer, M. K. Konkel, J. A. Walker, R. Sudbrak, M. W. Albrecht, V. S. Amstislavskiy, R. Herwig, D. V. Parkhomchuk, S. T. Sherry, R. Agarwala, H. M. Khouri, A. O. Morgulis, J. E. Paschall, L. D. Phan, K. E. Rotmistrovsky, R. D. Sanders, M. F. Shumway, C. Xiao, G. A. McVean, A. Auton, Z. Iqbal, G. Lunter, J. L. Marchini, L. Moutsianas, S. Myers, A. Tumian, B. Desany, J. Knight, R. Winer, D. W. Craig, S. M. Beckstrom-Sternberg, A. Christoforides, A. A. Kurdoglu, J. V. Pearson, S. A. Sinari, W. D. Tembe, D. Haussler, A. S. Hinrichs, S. J. Katzman, A. Kern, R. M. Kuhn, M. Przeworski, R. D. Hernandez, B. Howie, J. L. Kelley, S. C. Melton, G. R. Abecasis, Y. Li, P. Anderson, T. Blackwell, W. Chen, W. O. Cookson, J. Ding, H. M. Kang, M. Lathrop, L. Liang, M. F. Moffatt, P. Scheet, T. Bloom, K. Cibulskis, T. J. Fennell, S. B. Gabriel, D. B. Jaffe, E. Shefler, C. L. Sougnez, D. R. Bentley, N. Gormley, S. Humphray, Z. Kingsbury, P. Koko-Gonzales, J. Stone, K. J. McKernan, G. L. Costa, J. K. Ichikawa, C. C. Lee, R. Sudbrak, H. Lehrach, T. A. Borodina, A. Dahl, A. N. Davydov, P. Marquardt, F. Mertes, W. Nietfeld, P. Rosenstiel, S. Schreiber, A. V. Soldatov, B. Timmermann, M. Tolzmann, M. Egholm, J. Affourtit, D. Ashworth, S. Attiya, M. Bachorski, E. Buglione, A. Burke, A. Caprio, C. Celone, S. Clark, D. Conners, B. Desany, L. Gu, L. Guccione, K. Kao, A. Kebbel, J. Knowlton, M. Labrecque, L. McDade, C. Mealmaker, M. Minderman, A. Nawrocki, F. Niazi, K. Pareja, R. Ramenani, D. Riches, W. Song, C. Turcotte, S. Wang, E. R. Mardis, R. K. Wilson, D. Dooling, L. Fulton, R. Fulton, G. Weinstock, R. M. Durbin, J. Burton, D. M. Carter, C. Churcher, A. Coffey, A. Cox, A. Palotie, M. Quail, T. Skelly, J. Stalker, H. P. Swerdlow, D. Turner, A. De Witte, S. Giles, R. A. Gibbs, D. Wheeler, M. Bainbridge, D. Challis, A. Sabo, F. Yu, J. Yu, J. Wang, X. Fang, X. Guo, R. Li, Y. Li, R. Luo, S. Tai, H. Wu, H. Zheng, X. Zheng, Y. Zhou, G. Li, J. Wang, H. Yang, G. T. Marth, E. P. Garrison, W. Huang, A. Indap, D. Kural, W.-P. Lee, W. F. Leong, A. R. Quinlan, C. Stewart, M. P. Stromberg, A. N. Ward, J. Wu, C. Lee, R. E. Mills, X. Shi, M. J. Daly, M. A. DePristo, D. L. Altshuler, A. D. Ball, E. Banks, T. Bloom, B. L. Browning, K. Cibulskis, T. J. Fennell, K. V. Garimella, S. R. Grossman, R. E. Handsaker, M. Hanna, C. Sidore, M. Snyder, X. Zhan, S. Zollner, P. Awadalla, F. Casals, Y. Idaghdour, J. Keebler, E. A. Stone, M. Zilversmit, L. Jorde, J. Xing, E. E. Eichler, G. Aksay, C. Alkan, I. Hajirasouliha, F. Hormozdiari, J. M. Kidd, S. C. Sahinalp, P. H. Sudmant, E. R. Mardis, K. Chen, A. Chinwalla, L. Ding, D. C. Koboldt, M. D. McLellan, D. Dooling, G. Weinstock, J. W. Wallis, M. C. Wendl, Q. Zhang, R. M. Durbin, C. A. Albers, Q. Ayub, S. Balasubramaniam, J. C. Barrett, D. M. Carter, Y. Chen, D. F. Conrad, P. Danecek, E. T. Dermitzakis, M. Hu, N. Huang, M. E. Hurles, H. Jin, L. Jostins, T. M. Keane, S. Q. Le, S. Lindsay, Q. Long, D. G. MacArthur, S. B. Montgomery, L. Parts, J. Stalker, C. Tyler-Smith, K. Walter, Y. Zhang, M. B. Gerstein, M. Snyder, A. Abyzov, S. Balasubramanian, R. Bjornson, J. Du, F. Grubert, L. Habegger, R. Haraksingh, J. Jee, E. Khurana, H. Y. K. Lam, J. Leng, X. J. Mu, A. E. Urban, Z. Zhang, Y. Li, R. Luo, G. T. Marth, E. P. Garrison, D. Kural, A. R. Quinlan, C. Stewart, M. P. Stromberg, A. N. Ward, J. Wu, C. Lee, R. E. Mills, X. Shi, S. A. McCarroll, E. Banks, M. A. DePristo, R. E. Handsaker, C. Hartl, J. M. Korn, H. Li, J. C. Nemesh, J. Sebat, V. Makarov, K. Ye, S. C. Yoon, J. Degenhardt, M. Kaganovich, L. Clarke, R. E. Smith, X. Zheng-Bradley, J. O. Korbel, S. Humphray, R. K. Cheetham, M. Eberle, S. Kahn, L. Murray, K. Ye, F. M. De La Vega, Y. Fu, H. E. Peckham, Y. A. Sun, M. A. Batzer, M. K. Konkel, J. A. Walker, C. Xiao, Z. Iqbal, B. Desany, T. Blackwell, M. Snyder, J. Xing, E. E. Eichler, G. Aksay, C. Alkan, I. Hajirasouliha, F. Hormozdiari, J. M. Kidd, K. Chen, A. Chinwalla, L. Ding, M. D. McLellan, J. W. Wallis, M. E. Hurles, D. F. Conrad, K. Walter, Y. Zhang, M. B. Gerstein, M. Snyder, A. Abyzov, J. Du, F. Grubert, R. Haraksingh, J. Jee, E. Khurana, H. Y. K. Lam, J. Leng, X. J. Mu, A. E. Urban, Z. Zhang, R. A. Gibbs, M. Bainbridge, D. Challis, C. Coafra, H. Dinh, C. Kovar, S. Lee, D. Muzny, L. Nazareth, J. Reid, A. Sabo, F. Yu, J. Yu, G. T. Marth, E. P. Garrison, A. Indap, W. F. Leong, A. R. Quinlan, C. Stewart, A. N. Ward, J. Wu, K. Cibulskis, T. J. Fennell, S. B. Gabriel, K. V. Garimella, C. Hartl, E. Shefler, C. L. Sougnez, J. Wilkinson, A. G. Clark, S. Gravel, F. Grubert, L. Clarke, P. Flicek, R. E. Smith, X. Zheng-Bradley, S. T. Sherry, H. M. Khouri, J. E. Paschall, M. F. Shumway, C. Xiao, G. A. McVean, S. J. Katzman, G. R. Abecasis, T. Blackwell, E. R. Mardis, D. Dooling, L. Fulton, R. Fulton, D. C. Koboldt, R. M. Durbin, S. Balasubramaniam, A. Coffey, T. M. Keane, D. G. MacArthur, A. Palotie, C. Scott, J. Stalker, C. Tyler-Smith, M. B. Gerstein, S. Balasubramanian, A. Chakravarti, B. M. Knoppers, G. R. Abecasis, C. D. Bustamante, N. Gharani, R. A. Gibbs, L. Jorde, J. S. Kaye, A. Kent, T. Li, A. L. McGuire, G. A. McVean, P. N. Ossorio, C. N. Rotimi, Y. Su, L. H. Toji, C. TylerSmith, L. D. Brooks, A. L. Felsenfeld, J. E. McEwen, A. Abdallah, C. R. Juenger, N. C. Clemm, F. S. Collins, A. Duncanson, E. D. Green, M. S. Guyer, J. L. Peterson, A. J. Schafer, G. R. Abecasis, D. L. Altshuler, A. Auton, L. D. Brooks, R. M. Durbin, R. A. Gibbs, M. E. Hurles, G. A. McVean, , Demographic history and rare allele sharing among human populations Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. ,vol. 108, pp. 11983- 11988 ,(2011) , 10.1073/PNAS.1019276108
M. Erbe, B.J. Hayes, L.K. Matukumalli, S. Goswami, P.J. Bowman, C.M. Reich, B.A. Mason, M.E. Goddard, Improving accuracy of genomic predictions within and between dairy cattle breeds with imputed high-density single nucleotide polymorphism panels Journal of Dairy Science. ,vol. 95, pp. 4114- 4129 ,(2012) , 10.3168/JDS.2011-5019
Chris C. A. Spencer, Zhan Su, Peter Donnelly, Jonathan Marchini, Designing Genome-Wide Association Studies: Sample Size, Power, Imputation, and the Choice of Genotyping Chip PLoS Genetics. ,vol. 5, pp. e1000477- ,(2009) , 10.1371/JOURNAL.PGEN.1000477
Doug Speed, Gibran Hemani, Michael R. Johnson, David J. Balding, Improved Heritability Estimation from Genome-wide SNPs American Journal of Human Genetics. ,vol. 91, pp. 1011- 1021 ,(2012) , 10.1016/J.AJHG.2012.10.010
Kathleen R. Merikangas, Robert Jin, Jian-Ping He, Ronald C. Kessler, Sing Lee, Nancy A. Sampson, Maria Carmen Viana, Laura Helena Andrade, Chiyi Hu, Elie G. Karam, Maria Ladea, Maria Elena Medina-Mora, Yutaka Ono, Jose Posada-Villa, Rajesh Sagar, J. Elisabeth Wells, Zahari Zarkov, Prevalence and correlates of bipolar spectrum disorder in the world mental health survey initiative. Archives of General Psychiatry. ,vol. 68, pp. 241- 251 ,(2011) , 10.1001/ARCHGENPSYCHIATRY.2011.12
Jonathan K. Pritchard, Molly Przeworski, Linkage Disequilibrium in Humans: Models and Data American Journal of Human Genetics. ,vol. 69, pp. 1- 14 ,(2001) , 10.1086/321275