集団遺伝学：複雑形質の分布の裾における異なる遺伝的構造

複雑な形質は高度に多遺伝子性であり、それらの遺伝率は小さな効果を持つ数百のありふれたバリアントと大きな効果を持つまれなバリアントによって説明される。しかし、この遺伝的構造が形質の連続体に沿ってどのように変化するかは十分に研究されておらず、こうした多様性を形作る上で自然選択が果たす役割もよく分かっていない。今回我々は、多遺伝子リスクスコアに基づく手法を開発し、この手法を用いて、74の量的形質の分布の片方あるいは両方の裾では、ありふれたバリアント構造からの逸脱が広範に見られることを明らかにする。これらの観察結果は、異なる祖先系統、コホート、反復測定にわたって、また、家系に基づく別の手法を用いて再現された。塩基配列データから特定されたまれなバリアントを含めるとこれらの偏差が著しく減少したことから、大きな効果を持つまれな対立遺伝子が、形質分布の裾の構造の主要な駆動要因であることが示唆される。順方向シミュレーションから、安定化選択がこの観察されたパターンを生み出せることが示された一方、繁殖成功度のモデル化によって選択の役割に対する実証的な裏付けが得られた。これらの知見は、複雑形質は集団全体では多遺伝子性であるが、それらの分布の裾では、選択に起因して多遺伝子性の低い異なる構造を持つことを示している。これは、まれなバリアントの発見や、複雑形質および疾患の予測に重要な意味を持つ。

目次へ戻る