血液群ジェノタイピングの標準化のためのよく特徴づけられた再生可能なFDA参照パネルの5.6kbでのACKR1対立遺伝子

ACKR1 alleles at 5.6 kb in a well-characterized renewable FDA reference panel for standardization of blood group genotyping.

• Kshitij Srivastava
• Pavel P Khil
• Emilia Sippert
• Evgeniya Volkova
• John P Dekker
• Maria Rios
• Willy A Flegel

抄録

ＡＣＫＲ１遺伝子によってコードされる糖タンパク質は、ダッフィー血族抗原を発現し、マラリア寄生虫の受容体である。我々は最近、マラリア常在地域の自己同胞集団において、18の長距離ACKR1対立遺伝子を報告した。この作業を拡張して、我々は、血液群ジェノタイピングのための参照試薬としてFDAによって設立された53のサンプルリポジトリで遺伝子の配列を決定した。FDAサンプルは19の遺伝子について特徴付けされているが、ACKR1を含むこれらの遺伝子の長距離ハプロタイプ情報は欠落していた。私たちは、この種の遺伝子には珍しいハイブリッドアプローチを用いて、2つの次世代シークエンシング技術、すなわち、ショートリードIlluminaシークエンシングとロングリードGridIONナノポアシークエンシングを組み合わせて、ACKR1の特徴を明らかにしました。両次世代シークエンシングシステムからのデータを効率的に統合することで、53のサンプルから検出された25の長距離ACKR1対立遺伝子を正確に決定することができました。現在のFDAコホートで同定された25個の対立遺伝子はすべて新規であり、予想外にも、以前の研究では18個の対立遺伝子の中には1個も観察されていませんでした。これらの対立遺伝子は、赤血球ジェノタイピングのバリデーション、キャリブレーション、習熟度テストに有用であろう。2つの研究におけるACKR1対立遺伝子の間に重複がないことは、集団間の突然変異率と組換え頻度の違いを示しています。正確なハプロタイプとその民族間または集団間の異同は、疾患の罹患率と治療に影響を与える可能性があります。

The glycoprotein encoded by the ACKR1 gene expresses the Duffy blood group antigens and is a receptor for malaria parasites. We recently described 18 long-range ACKR1 alleles in an autochthonous population of a malaria endemic region. Extending this work, we sequenced the gene in a 53 sample repository established by the FDA as reference reagents for blood group genotyping. The FDA samples have been characterized for 19 genes; however, long-range haplotype information for these genes, including ACKR1, was lacking. We used a hybrid approach, novel for this type of genes, to characterize ACKR1 by combining 2 next generation sequencing technologies, the short-read Illumina sequencing and the long-read GridION nanopore sequencing. The expedient integration of data from both next generation sequencing systems was necessary and sufficient to allow us accurately determining all 25 long-range ACKR1 alleles found in such 53 samples. All 25 alleles identified in our current FDA cohort were novel and, unexpectedly, none had been observed among the 18 alleles of our previous study. The alleles will be useful for validation, calibration and proficiency testing of red cell genotyping. The lack of any overlap between the ACKR1 alleles in the 2 studies document differences in mutation rate and recombination frequency among populations. The exact haplotype and their interethnic or inter-population dissimilarities can influence disease susceptibility and therapy.

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