HaploReg非编码区SNP功能注释

大规模全基因组关联分析（Genome Wide Association Study, GWAS）以其有效性和可重复性在复杂性状的研究中取得了一定成功，受到了学术界的普遍认可。以精神分裂症为例，一系列风险基因通过GWAS研究鉴定出来，如国际精神遗传协作组（Psychiatric Genomics Consortium, PGC）针对精神分裂症患者的 GWAS研究中，上百个与疾病风险显著相关的基因区域被成功鉴定。在这些区域中，达到全基因组显著性水平（p<5×10-8）的单核苷酸多态位点（Single Nucleotide Polymorphism, SNP）有数万个，且90%以上与精神分裂症相关的SNP位于非编码区。预测非编码区SNP的功能及其对人的生理影响将是GWAS信号功能解读的必要环节.

基于post-stage GWAS时代非编码区信号的解读需求，Broad Institute开发了HaploReg工具，旨在帮助研究者解读GWAS信号，预测致病变异及致病变异发挥作用的细胞类型，同时通过系统的数据挖掘来预测致病变异的靶基因及可能的作用机制。

HaploReg工具自2011年公布以来，目前已经更新至第四版，整合了包括GWAS结果在内的数个大的项目的结果，可对SNP进行一系列功能注释。

HaplogReg的数据包括：

1

Catalog of variants 变异目录

核心变异集有52054804 variants, 并计算了其全基因组水平的连锁位点，可分别给出四大主要人群（AFR Afrian，AMR Ad Mixed American，ASN Asian，EUR European）的连锁位点

2

Genome-wide association studies GWAS结果

GWAS结果来自EBI-NHGRI GWAS Catalog，下载时间是2015年10月15日（如果你想用最新的数据，可以自行到GWAS Catalog下载，详情参见公众号往期文章）

3

Sequence conservation 序列保守性

哺乳动物进化保守性元件，SiPhy elements 和 GERP elements 

4

Regulatory protein binding 调节蛋白的绑定位点

来自ENCODE计划的ChIP-seq数据，包含不同的细胞系中的结果，由narrowPeak 算法处理

5

Reference epigenomes参考表观组

来自Roadmap Epigenomics项目，包括：

• ChromHMM states

• histone modifcation ChIP-seq peaks

• DNase hypersensitivity

6

Expression quantitative trait loci表达数量性状位点

表达数量性状位点数据来自GTEx项目V6版本，GEUVADIS项目和GRASP数据库及其他一些研究

7

Regulatory motifs调控motifs

来自ENCODE数据库及文献中的调控的ｍｏｔｉｆｓ，使用position weight matrices表示。

使用方法

1

打开网站：http://archive.broadinstitute.org/mammals/haploreg/haploreg.php

长这个样子↓ 【有点不符合网站构建审美原则，但是保护眼睛orz】

2

在build query界面，可输入你关心的SNP（rsIDs形式） 或输入染色体上的位置，也可以选择网站内的GWAS信号，在第二个下拉框中选择一个GWAS的结果，还可以上传文件。

这里以选择GWAS信号，选择“Schizophrenia(Yue WH, 2011, 2 SNPs)”是北大六院的岳伟华老师课题组发现的中国人群的2个精分位点~

3

点击 “set option” 标签，设置参数如下：

2

点击提交按钮，结果如下：

红色标注的为GWAS研究中显著的SNP，其他的为与该SNP连锁的SNP，然后每一列列出了SNP的不同注释结果。

参考文献：

Lucas D. Ward and Manolis Kellis. Nucleic Acids Research (2016). HaploReg: a resource for exploring chromatin states, conservation, and regulatory motif alterations within sets of genetically linked variants. (PMID:22064851).

作者：夏梦馨

封面图片：SuperChen

文章图片：截图自网站