LD SCore計算基因多效性、遺傳度、遺傳相關性(the LD Score regression intercept, heritability and genetic correlation)


這篇文章是對之前啊啊救救我,為何我的QQ圖那么飄(全基因組關聯分析)這篇文章的一個補坑。

LD SCore除了查看顯著SNP位點對表型是否為基因多效性外,還額外補充了怎么計算表型的遺傳度和遺傳相關性。

1 下載、安裝ldsc

git clone https://github.com/bulik/ldsc.git

cd ldsc

2 安裝ldsc依賴的環境

conda env create --file environment.yml

source activate ldsc

3 測試是否安裝成功

如果安裝成功,輸入./ldsc.py -h代碼會出現如下圖:
 
ellmcV.png

輸入./munge_sumstats.py -h代碼會出現如下圖:
 
ell1AJ.png

4 准備summary文件summary.txt

summary.txt為關聯分析的summary數據,包含rs編號、染色體編號、位置、A1(效應等位基因)、A2(無效等位基因)、效應值(OR或BETA)、P值,如下圖所示:

elql40.png

5 將summary文件轉換為ldsc格式

munge_sumstats.py --sumstats summary.txt --N 17115 --out scz --merge-alleles w_hm3.snplist

這里的N指的是研究的樣本數量;

scz是輸出的文件名;

w_hm3.snplist是被納入分析的SNP,包含三列:包含rs編號、位置、A1(效應等位基因)、A2(無效等位基因)# 這一步可有可無#

如果想把所有的SNP位點納入分析,那么采用這個命令: munge_sumstats.py --sumstats summary.txt --N 17115 --out scz

這一步會生成scz.sumstats.gz的文件;

6 將基因型數據按染色體分開

for q in $(seq 1 22); do plink --bfile file --chr $q --make-bed --out chr$q done

這個步驟會生成22個plink格式文件(bed,bim,fam),每一個文件代表一條染色體。

eljBee.png

7 計算LD

for q in $(seq 1 22); do ldsc.py --bfile chr$q --l2 --ld-wind-cm 5 --yes-really --out chr/$q done

生成的文件如下所示:

e3pIpj.png

8 計算回歸截距和遺傳度(the LD Score regression intercept and heritability)

ldsc.py --h2 scz.sumstats.gz --ref-ld-chr chr/ --w-ld-chr chr/ --out scz_h2

scz.sumstats.gz為步驟5生成的文件

chr/ 為步驟7生成的LD文件路徑

scz_h2為回歸截距和遺傳度的輸出文件

9 查看回歸截距(LD Score regression intercept )

less scz_h2.log

輸出文件最底部:

Intercept: 1.0252 (0.0075)

截距為1.0252

關於回歸截距怎么看,請看之前發過的推文:啊啊救救我,為何我的QQ圖那么飄(全基因組關聯分析)

10 查看遺傳度(heritability)

less scz_h2.log

輸出文件最底部:

Total Observed scale h2: 0.7153 (0.0386)

遺傳度為0.7153

11 計算遺傳相關性(genetic correlation)

ldsc.py --rg trait1.sumstats.gz,trait2.sumstats.gz --ref-ld-chr chr/ --w-ld-chr chr/ --out trait1_trait2

trait1.sumstats.gz為表型1的ldsc格式文件;

trait2.sumstats.gz為表型2的ldsc格式文件;

chr/ 為步驟7生成的LD文件路徑

trait1_trait2為表型1和表型2的遺傳相關性輸出文件;

12 查看遺傳相關性(genetic correlation)

less trait1_trait2.log

輸出文件最底部:

Genetic Correlation: 0.6561 (0.0605)

表型1和表型2的遺傳相關性為0.6561


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