Гибкий и точный метод импутации генотипов для нового поколения полногеномных ассоциативных исследований

Методы импутации генотипов широко применяются при анализе полногеномных ассоциативных исследований. До настоящего времени в большинстве таких анализов в качестве референсного набора данных использовали HapMap, однако новые референсные панели, включая контрольных участников, генотипированных на нескольких SNP-чипах, и образцы с плотным генотипированием из проекта 1000 геномов, вскоре позволят импутировать более широкий спектр SNP с большей точностью и тем самым повысить статистическую мощность. Мы описываем метод импутации генотипов IMPUTE версии 2, разработанный с учётом особенностей этих новых наборов данных. Основное нововведение нашего подхода — гибкая модель, повышающая точность и объединяющая информацию из нескольких референсных панелей при сохранении приемлемой вычислительной сложности. Мы обнаружили, что при использовании HapMap в качестве единственной референсной панели IMPUTE v2 обеспечивает более высокую точность, чем другие методы, однако размер панели ограничивает возможное повышение точности. Мы также показали, что расширение референсной панели до нескольких тысяч хромосом существенно повышает точность импутации и что в таких условиях IMPUTE v2 превосходит другие методы как для редких, так и для распространённых SNP; общая частота ошибок на 15–20% ниже, чем у ближайшего конкурирующего метода. Одной из наиболее сложных задач полногеномных ассоциативных исследований нового поколения является объединение информации из нескольких референсных панелей, генотипированных по разным наборам SNP. Мы показали, что наш подход к решению этой задачи имеет практические преимущества перед другими предложенными методами.