Вводное руководство по полногеномному секвенированию с низкой глубиной покрытия для популяционно-геномных исследований

Полногеномное секвенирование с низкой глубиной покрытия (lcWGS) стало эффективным и экономичным подходом к популяционно-геномным исследованиям как модельных, так и немодельных видов. Однако при слишком низкой глубине покрытия невозможно с достаточной уверенностью определить генотипы отдельных особей, поэтому для анализа данных lcWGS необходимы специализированные инструменты, учитывающие неопределённость генотипирования. Появляется всё больше таких инструментов, однако получить целостное представление о том, какие виды анализа можно надёжно выполнять с данными lcWGS и как распределение объёма секвенирования между числом исследуемых образцов и глубиной покрытия каждого образца влияет на точность выводов, по-прежнему сложно. В этом вводном руководстве по lcWGS сначала показано, что во многих системах стоимость секвенирования одного образца теперь сопоставима со стоимостью RAD-seq и Pool-seq. Затем представлен обзор программных пакетов, которые учитывают неопределённость генотипирования при различных видах популяционно-геномного анализа. Далее с использованием смоделированных и эмпирических данных оценивается точность определения частот аллелей, генетического разнообразия и неравновесия по сцеплению, выявления структуры популяций и поиска сигналов отбора при различных стратегиях секвенирования. Результаты показывают, что при фиксированном объёме секвенирования распределение усилий между большим числом образцов с меньшей глубиной покрытия каждого из них неизменно повышает точность большинства видов анализа, за несколькими заметными исключениями. Наконец, оценивается возможность использования импутации для повышения информативности данных lcWGS у немодельных видов, а также обсуждаются текущие ограничения и перспективы популяционно-геномных исследований на основе lcWGS. Этот обзор призван упростить освоение lcWGS и способствовать более широкому применению данного подхода.