TWAS簡介

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全轉(zhuǎn)錄組關(guān)聯(lián)分析 (TWAS, transcriptome-wide association studies) 是把轉(zhuǎn)錄調(diào)控（expression）作為遺傳變異（variation）和表型（phenotype）之間的中介，將單個(gè)遺傳變異與表型的關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)換成基因/轉(zhuǎn)錄本與表型的關(guān)聯(lián)。

TWAS分析優(yōu)勢與全基因組關(guān)聯(lián)研究相比，TWAS研究策略具有以下優(yōu)點(diǎn)：

與SNP相比，基于基因的分析具有更低的多重比較壓力；
分析結(jié)果以特定基因而非SNP的形式呈現(xiàn),基因的生物學(xué)意義更為直接，便于后續(xù)的功能研究和結(jié)果轉(zhuǎn)化；
GTEx數(shù)據(jù)庫提供了極為豐富的基因組和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。研究人員可以使用各種人體組織和細(xì)胞數(shù)據(jù)作為參考面板來構(gòu)建模型。從GWAS到TWAS的過渡無需額外的樣本測試即可實(shí)現(xiàn)；
TWAS研究中使用了越來越成熟的人工智能分析方法，并且預(yù)測結(jié)果變得越來越準(zhǔn)確。

TWAS 應(yīng)用領(lǐng)域

腫瘤和復(fù)雜疾病易感基因的研究。
分析動(dòng)植物的特殊性狀。
疾病預(yù)警，遺傳咨詢，早期診斷，風(fēng)險(xiǎn)評估和藥物選擇。

分析流程步驟：

第一步，基于reference panel來建模，構(gòu)建SNP和基因表達(dá)量之間的關(guān)系。reference panel中的樣本同時(shí)擁有基因分型和表達(dá)量的結(jié)果，根據(jù)距離確定基因?qū)?yīng)的SNP位點(diǎn)，比如選擇基因上下游500kb或者1Mb范圍內(nèi)的SNP位點(diǎn)，擬合這些SNP位點(diǎn)和基因表達(dá)量之間的關(guān)系；
第二步，用第一步建模的結(jié)果來預(yù)測另外一個(gè)隊(duì)列的基因表達(dá)量，這個(gè)隊(duì)列中的只有GWAS summary data，稱之為GWAS cohort，這一步可以看做是對gwas cohort中的基因表達(dá)量進(jìn)行填充；
第三步，用填充之后的基因表達(dá)量來分析基因和性狀之間的關(guān)聯(lián)。