LinkImpute: быстрая и точная импутация генотипов у немодельных организмов

Получение полногеномных данных о генотипах выборки особей — первый этап многих геномных исследований, включая полногеномный поиск ассоциаций и геномную селекцию. Все методы генотипирования связаны с некоторой долей пропущенных данных; импутация генотипов позволяет восполнить эти пропуски и повысить статистическую мощность последующего анализа. Модельные организмы, такие как человек и крупный рогатый скот, имеют хорошо изученные референсные геномы и панели референсных генотипов, повышающие точность импутации. Однако у немодельных организмов генетические и физические карты часто низкого качества либо полностью отсутствуют, а панели референсных генотипов недоступны. Поэтому необходимы методы импутации, специально разработанные для немодельных организмов с недостаточно развитыми геномными ресурсами, у которых порядок маркеров ненадёжен или неизвестен. В настоящей работе представлен программный пакет LinkImpute, основанный на методе импутации генотипов с использованием k ближайших соседей — LD-kNNi, разработанном для работы с неупорядоченными маркерами. Для его применения не требуются физические или генетические карты; метод предназначен для нефазированных данных о генотипах гетерозиготных видов. Он использует тот факт, что маркеры, пригодные для импутации, часто расположены не в непосредственной физической близости от пропущенного генотипа, а распределены по всему геному. На данных генотипирования методом секвенирования, полученных для разнообразных гетерозиготных образцов яблони, винограда и кукурузы, мы сравнили LD-kNNi с несколькими методами импутации генотипов и показали, что LD-kNNi работает быстро, по точности сопоставим с лучшими существующими методами и характеризуется наименьшим смещением оценок частот аллелей.