Browsing by Author "Kals, Mart"

Now showing 1 - 2 of 2

Computational and statistical methods for DNA sequencing data analysis and applications in the Estonian Biobank cohort
(2018-11-27) Kals, Mart; Fischer, Krista, juhendaja; Tartu Ülikool. Loodus- ja täppisteaduste valdkond
Tänapäeval võimaldavad teise põlvkonna sekveneerimisel (next-generation sequencing, NGS) põhinevad meetodid määrata inimese genoomi järjestusi suurtes kohortides. Seejuures toodetakse väga suuri andmemahtusid, mis tekitavad mitmeid väljakutseid nii informaatika kui statistika valdkonnas. TÜ Eesti Geenivaramu (TÜ EGV) on aastatel 2002-2011 kogunud enam kui 50 000 inimese geeniproovi ja käesoleval aastal lisandub veel 100 000. Praeguseks hetkeks on üle 5 500 geenidoonori DNA-d analüüsitud erinevate NGS meetoditega. Käesolevas doktoritöös on pakutud üldine raamistik TÜ EGV-s toodetud NGS-andmete töötluseks ning lisaks on uuritud, kuidas võimalikult hästi arvestada Eesti päritolu isikute geneetilist eripära. Üheks levinud NGS meetodiks on eksoomi ehk kõigi valku kodeerivate geenipiirkondade sekveneerimine, mis võimaldab efektiivselt leida harvu ja de novo geenivariante ja leiab seetõttu rakendust meditsiinigeneetikas mendeliaarsete haiguste geenimutatsioonide tuvastamisel. Doktoritöö esimeses osas on analüüsitud kolme Eesti perekonna andmeid ja kõigil kolmel juhul kindlaks tehtud potentsiaalne patogeenne mutatsioon, mis lubab tulevikus välja töötada paremaid ravimeetodeid. Samuti on läbi viidud genoomi sekveneerimisandmete analüüs kliinilise vere näitajatega. See analüüs tõi välja populatsioonipõhise biopanga eelised, mis lisaks rikkalikele genoomiandmetele sisaldab ka väärtuslikku informatsiooni erinevate haiguste ja tunnuste kohta. Uuringus tuvastati olulisi seoseid CEBPA geenivariantide ja basofiilide arvu vahel, kusjuures viimasel on roll mitmete autoimmuunhaiguste sümptomaatikas. Ülegenoomsete assotsiatsiooniuuringute võimsuse suurendamiseks kasutatakse puuduvate geenivariantide ennustamist ehk imputeerimist. Muutmaks just Eesti päritolu isikute andmeanalüüsi tõhusamaks, on kasutatud genoomi sekveneerimisandmeid eestlaste-spetsiifilise imputatsioonipaneeli loomiseks. Seejärel on imputeeritud puuduvaid geenivariante kolmel moel – kasutades nii eestlaste-spetsiifilist kui ka kahte multi-etnilist paneeli. Võrdlustulemused näitasid, et eestlaste-spetsiifilise paneeli kasutamisel õnnestub määrata rohkem parema kvaliteediga geenivariante ning loodud paneeli eelis tuleb eriti esile harvaesinevate variantide puhul.
Imprinted genes and imprinting control regions show predominant intermediate methylation in adult somatic tissues
(Epigenomics, 2016-03) Pervjakova, Natalia; Kasela, Silva; Morris, Andrew P; Kals, Mart; Metspalu, Andres; Lindgren, Cecilia M; Salumets, Andres; Mägi, Reedik
Genomic imprinting is an epigenetic feature characterized by parent-specific monoallelic gene expression. The aim of this study was to compare the DNA methylation status of imprinted genes and imprinting control regions (ICRs), harboring differentially methylated regions (DMRs) in a comprehensive panel of 18 somatic tissues. The germline DMRs analyzed were divided into ubiquitously imprinted and placenta-specific DMRs, which show identical and different methylation imprints in adult somatic and placental tissues, respectively. We showed that imprinted genes and ICR DMRs maintain methylation patterns characterized by intermediate methylation levels in somatic tissues, which are pronounced in a specific region of the promoter area, located 200–1500 bp from the transcription start site. This intermediate methylation is concordant with gene expression from a single unmethylated allele and silencing of a reciprocal parental allele through DNA methylation. The only exceptions were seen for ICR DMRs of placenta-specific imprinted genes, which showed low levels of methylation, suggesting that these genes escape parent-specific epigenetic regulation in somatic tissues.