Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
1.1 Биоинформатические методы в современных генетических исследованиях 15
1.2 Полногеномные ассоциативные исследования в медицинской генетике 17
1.2.1 Генетические исследования в спортивной медицине 21
1.3 Биоинформатический анализ геномных данных 24
1.3.1.1 Современные технологии секвенирования ДНК 25
1.3.1.2 Задачи биоинформатической обработки первичных результатов секвенирования
1.3.2.1 Современные технологии чип-гибридизации 42
1.3.2.2 Биоинформатический анализ первичных результатов высокоплотной чип-гибридизации 1.4 Биоинформатическая основа ассоциативных исследований 51
1.5 Биоинформатические подходы к оценке индивидуального генетического риска
1.5.1 Каталогизация клинически значимых ассоциаций 55
1.5.2 Оценка рискового статуса потенциально патогенных генетических вариаций 57
1.5.3 Биоинформатические подходы к оценке совокупного риска 58
1.6 Обоснование поставленных задач 62
Глава 2. Материалы и методы 63
2.1 Характеристика исследуемых групп 63
2.1.1 Группа профессиональных спортсменов из РФ 64
2.1.2 Группа спортсменов из других стран 65
2.2 Методы генетического анализа 66
2.2.1 Пробоподготовка 66
2.2.2 Ионное полупроводниковое секвенирование 66
2.2.3 Генотипирование с использованием ДНК-чипов 67
2.2.4 Масспектрометрическое минисеквенирование 67
2.3 Биомедицинские исследования 68
2.3.1 Определение максимального потребления кислорода 68
2.3.2 Анализ состава мышечных волокон 69
2.3.3 Биохимический и клинический анализ крови 70
2.4 Распределение испытуемых по группам сравнения 70
2.4.1 Распределение испытуемых при проведении полногеномного ассоциативного исследования выносливости 70
2.4.2 Распределение образцов при ассоциативном исследовании генетических маркеров и мышечной структуры 71
2.4.3 Распределение образцов при ассоциативном исследовании генетических маркеров и состояний оксидативного стресса 72
2.4.4 Распределение образцов при поиске общего генетического профиля спортсмена-стайера 73
2.5 Использованное программное обеспечение 73
2.5.1 Обработка данных NGS-секвенирования и генотипирования на ДНК чипах 73
2.5.2 Статистический анализ и визуализация 74
2.5.3 Другое программное обеспечение 75
2.6 Аппаратные средства 75
Глава 3. Результаты и обсуждение 76
3.1 Обработка результатов ионного полупроводникового секвенирования 76
3.1.1 Оптимизация протокола на стандартизированных прочтениях 79
3.1.2 Оптимизация протокола на экспериментально полученных прочтениях тестовых образцов ДНК
3.2 Адаптация результатов чип-гибридизации 88
3.3 Применение разработанных протоколов
3.3.1 Анализ генетических основ выносливости 94
3.3.2 Анализ генетических факторов, ассоциированных со структурой мышечных волокон 97
3.3.3 Генетический анализ факторов, ассоциированных с оксидативным стрессом 100
3.3.4 Полногеномный ассоциативный анализ общего генетического профиля спортсменов-стайеров 103
3.4 Медицинская аннотация индивидуальных особенностей на основании данных генетических исследований 106
3.4.1 Разработка аннотационного инструмента по известным клинически-значимым полиморфизмам ДНК 106
3.4.2 Разработка релевантной модели прогнозирования состава мышечных волокон 114
Заключение 118
Выводы 119
Список литературы
