Host-geneettinen vaihtelu ja sen mikrobiomiyhteisvaikutukset ihmisen Mikrobiomiprojektissa

HMP-kohortin laadukas DNA-sekvensointi

HMP-kohortin suunnittelu ja näytteiden kerääminen on kuvattu perusteellisesti . Lyhyesti sanottuna HMP-kohorttiin kuuluu 300 luovuttajaa, jotka on rekrytoitu kahdesta paikasta Yhdysvalloissa. Suurin osa luovuttajista (71%) oli Kaukasialaista alkuperää; loput luovuttajat olivat afrikkalaista (6%), aasialaista (9%), latinalaista (11%) tai sekalaista (3%) syntyperää. Miesten ja naisten suhde oli suurin piirtein sama: naaraita oli 151 ja uroksia 149. Luovuttajien valinnassa pyrittiin löytämään terveitä henkilöitä, joilla ei ollut viimeaikaista lääkityskäyttöä tai sairaushistoriaa, jotka kuuluivat samaan ikäryhmään (19-40-vuotiaat) ja joiden painoindeksi oli suhteellisen terve (BMI 19-34 kg/m2).

isäntägenomitiedon saamiseksi 300: sta henkilöstä 298: n verestä saatu genominen DNA sekvensoitiin PCR-vapaan sekvensoinnin avulla. Keskimääräinen sekvensoinnin kattavuus oli 32,77 x, vaihteluväli 23,9× – 56,7× (Kuva. 1). Kontaminaatio ja kimeeristen lukemien prosenttiosuus alittivat molemmissa näytteissä 5 prosentin vakiorajan (Lisätiedosto 1: kuva S1A). Muiden laatumittareiden, kuten insertin koon ja lukuprosentin, jakauma pareittain ei tuonut esiin mitään selkeitä poikkeavia näytteitä, joten kaikki näytteet otettiin mukaan lisäanalyysiin. Varianttiluku oli myös huomattavan stabiili ~ 2 M yksittäisissä nukleotidipolymorfismeissa (SNPs) ja 200 K indels per henkilö (Kuva. 1), lukuun ottamatta afroamerikkalaisia luovuttajia, joilla oli suurempi geneettinen monimuotoisuus (Lisätiedosto 1: Kuva S1B). Sekvensointisyvyyden ja löydettyjen varianttien lukumäärän välillä ei ollut havaittavaa korrelaatiota, mikä osoittaa, että syvyys kaikissa näytteissä oli riittävä.

yleiskatsaus Human Microbiome Project host genome and metagenome coverage. Sekvensointisyvyys kullekin isäntägenomille (vasemmalla) ja lukujen määrä kaikille saatavilla oleville näytteille, joissa on koko metagenomin sekvensointi

nämä tiedot antavat lähes täydellisen parituksen ihmisen genomin sekvensoinnista mikrobiamplikoneihin ja metagenomeihin koko HMP-kohortissa. Tämän kohortin geneettinen vaihtelu on aiemmin päätelty 93 koehenkilön WMS-aineistosta saatujen ”kontaminanttien” ihmislukujen perusteella . Vaikka tämä tarjosi keskimäärin ihmisen genomin kattavuus ~ 10×, se vaihteli suuresti näytteiden välillä ja monet saavutti vain 5×. Tämä riitti 13 M: n geenivarianttien havaitsemiseen kokonaisuudessaan, 5, 5 M: n kohdalla MAF > 0, 05. Vertailussa tutkimuksemme yli kolminkertaisti luovuttajien määrän, ja kohdistamalla suoraan isäntäeläimen DNA: han tunnistimme kaiken kaikkiaan kaksi kertaa niin monta varianttia, että näytteiden välillä on tasainen kattavuus (vähintään 25×). Tämä paransi kaikkien näytteiden laatua ja loi täydellisen aineiston, jota voidaan louhia sekä tässä työssä että tulevissa tutkimuksissa.

Sekvensointitulokset ovat yhdenmukaisia muiden vastaavien populaatioiden

laadun ja sijainnin mukaan suodatettujen alhaisen kompleksisuuden alueiden jälkeen jäljelle jäi 29 M: n variantteja, jotka koostuivat 26, 7 M: n SNVs: stä ja 2, 3 M: n lisäyksistä-poistoista (Indels) (Lisätiedosto 1: taulukko S1). Verrattuna GoNL ja 1000 Genomes hankkeita, 5,1 M SNVs ja 856 K indels olivat uusia, mutta suurin osa näistä olivat harvinaisia (Fig. 2 a). Sen sijaan tunnistamamme yhteiset muunnokset (MAF > 5%) olivat lähes yleisesti yhteisiä kolmen kohortin kesken. Kaiken kaikkiaan tunnistimme 7.8 M Enemmän variantteja verrattuna vastaavan kokoiseen GoNL-konsortioon. Koska monet muunnokset olivat mukana myös 1000 Genomes-hankkeessa, katsomme eron johtuvan HMP-kohortin suuremmasta etnisestä monimuotoisuudesta. Vaikka suuri määrä SNV: itä oli ainutlaatuinen jokaiselle kohortille, intronisten, eksonisten ja intergeenisten genomialueiden varianttien osuus oli lähes sama kohorttien välillä (Lisätiedosto 1: kuva S2).

geenivarianttien jakautuminen ja vertailu muihin kohortteihin. löydetyt variantit, jotka on luokiteltu taajuuden mukaan ja jotka ovat päällekkäisiä muiden kohorttien kanssa. AC – alleelimäärä, Maf-molli-alleelitaajuus. B koodaavien mutaatioiden lukumäärän jakautuminen esiintymistiheyden ja arvioidun vaikutuksen mukaan

seuraavaksi lisäsimme koodausvariantteja käyttäen LOFTEE-laajennusta VEP-työkalulle, joka luokittelee variantit luokkiin sen perusteella, miten ne vaikuttavat koodaussekvenssiin. Suurivaikutteisten varianttien määrä, jotka määriteltiin sellaisiksi, jotka johtaisivat tietyn geenin toiminnan menetykseen, oli 2670 (Lisätiedosto 1: taulukko S2); tämä tulos on yhdenmukainen aktiivisen negatiivisen valinnan kanssa näitä variantteja vastaan. Negatiivinen valinta näkyi myös alleelin taajuusjakaumassa, sillä alleelin vaikutuksen vakavuus oli vahvasti yhteydessä sen yleisyyteen populaatiossa. Esimerkiksi suuritehoiset variantit rikastettiin suuresti muunnoksilla, jotka havaittiin vain kerran aineistossamme(Kuva. 2b, AC1). Myöskään koodaavien mutaatioiden jakautuminen geenien kesken ei ollut yhtenäinen, sillä pieni määrä geenejä vangitsi suuren määrän variantteja. Kolmessakymmenessä geenissä oli yli viisi potentiaalista suuritehoista toimintavapausvarianttia, ja kuudessa geenissä oli yli kymmenen varianttia. Pieni määrä geenejä, joilla oli suuria vaikutuksia koodaavia mutaatioita, viittasi siihen, että tämä kohortti oli liian pieni taakkatestaukseen, jotta voitaisiin päätellä korrelaatioita jonkin geenin sisällä esiintyvien mutaatioiden frekvenssin ja mikrobiomien välillä. Sen sijaan keskitimme analyysimme yhteisten varianttien ja mikrobisen taksonin tai funktionaalisen potentiaalin välisten assosiaatioiden tunnistamiseen.

mikrobinen taksoni ja toiminnallinen potentiaali kuudessa ruumiinkohdassa

HMP: n mikrobiominäytteet kerättiin 18 ruumiinkohdasta, jotka jakautuivat viiteen pääalueeseen: ruoansulatuskanavaan, suuonteloon, ihoon, naaraisiin ja emättimeen. Joissakin tapauksissa kerättiin ajan kuluessa rinnakkaisnäytteitä mikrobiomin ajallisen stabiilisuuden arvioimiseksi. Yhteensä yli 5000 näytettä käytettiin 16S rRNA-geenisekvenssiä ja yli 2000 shotgun WMS-geeniä. Edellinen lähestymistapa antaa korkeatasoisen yleiskuvan taksonomisesta koostumuksesta, kun taas jälkimmäinen mahdollistaa mikrobiomin toiminnallisen potentiaalin tunnistamisen ja profiloinnin lajitasolla. Siksi käytimme WMS-tietoja myöhemmissä analyyseissä. Suurin osa näytteistä otettiin kuudesta kohdasta, jotka edustivat neljää edellä kuvattua pääaluetta: suoli (uloste), suu (suun limakalvo, supragingival plakki, kielen dorsum), nares (anterior nares) ja emätin (posterior fornix); ihonäytteistä ei ollut saatavilla WMS-tietoja. Luovuttajien määrä vaihteli kuudesta ruumiinkohdasta emättimen takimmaisen fornixin osalta 80: stä suolistonäytteiden osalta 209: ään; keskimääräinen lukema näytettä kohti vaihteli takimmaisen fornixin 34 metristä kielen dorsumin 86 metriin. Näiden näytteiden WMS-datan avulla tunnistimme taksonomisen koostumuksen MetaPhlan2: n avulla ja funktionaalisen potentiaalin HUMAnN2: n avulla . Tämän jälkeen nämä tuotokset analysoitiin isäntägeenisen vaihtelun yhdistyksille.

ihmisen genomiset pääkomponentit korreloivat mikrobiomikoostumuksen kanssa

verrataksemme isännän geneettistä vaihtelua mikrobivaihteluun arvioimme ensin, missä määrin korkean tason geneettiset kuviot voisivat korreloida mikrobiomikoostumuksen kanssa. Yhteisissä kansallisissa HIV-infektioissa esiintyvä PCA (MAF > 0, 05) osoitti, että viisi ensimmäistä pääkomponenttia edustivat pääasiassa luovuttajien etnistä ja rodullista syntyperää. Esimerkiksi afroamerikkalaisten, toisen Aasialaisamerikkalaisten ja kaukasialaisten koehenkilöiden kahdesta ryhmästä, isäntägenetiikka osoitti voimakkaimman vaikutuksen (Kuva. 3 A). Jotta geneettistä vaihtelua voitaisiin edelleen verrata muihin kohortteihin, järjestimme myös yhdessä yhdistetyn aineiston hmp300: n ja 1000: n genomin osallistujista käyttäen SNVs: ää, jonka MAF oli > 0, 05 molemmissa kohorteissa. Molempien kohorttien yksilöt jakautuivat syntyneeseen pääkomponenttiavaruuteen lähes identtisesti esi-isien mukaan (Lisätiedosto 1: kuva S3).

korkean tason geneettisen vaihtelun ja mikrobiomikoostumuksen välinen korrelaatio. a geneettisen pääkomponenttianalyysin kaksi ensimmäistä komponenttia esitetään, ja ne perustuvat yhteisiin yksittäisiin nukleotidivariantteihin, jotka ovat päällekkäisiä itse ilmoitetun luovuttajan etnisyyden kanssa. AA afroamerikkalainen. B osoittaa, kuinka paljon varianssia mikrobiomitiedoissa keskimäärin voidaan selittää geneettisillä pääkomponenteilla verrattuna permutaatioon samoissa tiedoissa. Esitetyt arvot ovat Permutaatioihin perustuvia Z-pisteitä, joita käytettiin myös empiiristen p-arvojen laskemiseen. c geneettisen pääkomponentin R2-arvojen jakautuminen eri lajeille ja kulkureiteille ulosteessa. Y-akselilla esitetään selitetty varianssi, ja X-akselilla permutaatioon perustuvat empiiriset p-arvot jokaiselle näistä luvuista. Vain niiden lajien nimet, joiden false discovery rate (FDR) < 0, 05 ja reittien FDR < 0, 01, on esitetty. Alla oleva histogrammi näyttää empiiristen P-arvojen jakauman, ja Y-akseli näyttää lajien lukumäärän bin: ssä. Polun histogrammin alla olevat vihreät palkit osoittavat, miten käymiseen liittyvät reitit rankataan R2: lla

seuraavaksi hmp300: lle laskimme, kuinka suuri osuus mikrobivaihtelusta kuudessa ruumiinkohdassa voitaisiin selittää (R2) viidellä ensimmäisellä isäntä-genomin pääkomponentilla. Ulostenäytteissä isännän pääkomponenttien selittämän lajitason vaihtelun prosentti oli 3,8%, suurempi kuin pelkän sattuman perusteella odotettiin (empiirinen p = 0,0001; Fig. 3b). Yksittäisten lajien R2-arvojen empiiristen P-arvojen jakauma siirtyi voimakkaasti kohti nollaa (Kuva. 3c), mikä viittaa siihen, että voimakkaat korrelaatiot eivät rajoittuneet vain muutamiin lajeihin, vaan geneettinen populaatiorakenne vaikutti mikrobien kokonaiskokoonpanoihin. Havaitsimme samanlaisen vaikutuksen lajitasoon suullisilla paikoilla. Suun limakalvolla genomiset pääkomponentit, joita on kuvattu keskimäärin 5, 2% (empiirinen p = 0, 0008) lajitason vaihtelusta; kielen dorsumissa tämä luku oli 4, 1% (empiirinen p = 0, 0034). Metacyc: n metaboliareitin runsauden identtisessä analyysissä havaittiin, että vain suoliston mikrobiomien reitit korreloivat merkittävästi yhteisen variantin pääkomponenttien kanssa. Yhteenvetona voidaan todeta, että korkean tason isäntägeenisten ominaisuuksien ja mikrobiomien välinen yhteys oli merkittävä useissa kehon kohdissa.

tutkittaessa yksittäisten mikrobien ominaisuuksien korrelaatiota isäntägenetiikkaan, joka vaikutti näihin keskiarvoihin, tietyt piirteet osoittivat paljon voimakkaampia yksilöllisiä assosiaatioita. Ulosteessa, jossa geneettinen korrelaatio oli vahvin, viisi lajia 118: sta liittyi merkittävästi (false discovery rate (FDR) < 0.05 permutaatiotestillä), R2-arvojen ollessa lähes 10% (Fig. 3c). Näistä viidestä lajista Lachnospiraceae-bakteeri, Roseburia intestinalis ja Subdoligranulum (luokittelematon) korreloivat kaikki positiivisesti ensimmäiseen genomiseen pääkomponenttiin, mikä osoittaa, että näillä lajeilla on suurempi runsaus valkoihoisilla luovuttajilla. Toinen merkittävä laji, SUTTERELLA wadsworthensis, yhdistettiin PC4: ään, joka erottaa Aasialaistaustaiset luovuttajat kahteen ryhmään. Tutkittuamme muita ruumiinkohteita havaitsimme, että Porphyromonas catoniae, Propionibacterium propionicum ja luokittelematon Gemella olivat merkittävästi yhteydessä isäntägenomiseen vaihteluun suun limakalvolla (Lisätiedosto 1: kuva S4 ja taulukko S1).

samanlainen reittitason analyysi paljasti suuren määrän (82 541: stä) reittejä merkitsevästi (FDR < 0, 05 kuten edellä) korreloivan ulosteen geneettisten pääkomponenttien kanssa (kuva. 3c). Useat reitit liittyivät aminohappoon ja lyhytketjuiseen rasvahappojen biosynteesiin ja hajoamiseen. Järjestelmällisemmässä tarkastelussa havaitsimme, että metacyc-tietokannan käymisen superluokan jäsenet rikastuivat merkittävästi ylimmässä polkurankingissa (Kuva. 3c). Useimmat näistä poluista liittyivät ensimmäiseen geneettiseen pääkomponenttiin, joka erottaa valkoiset luovuttajat muista rodullisista tai etnisistä esi-isistä. Tällaiset toiminnalliset rikastukset voivat viitata etnisiin eroihin ruokavaliossa, mutta myös geneettiseen vaihteluun kyvyssä metaboloida tiettyjä ravintoaineita.

muilla kehon alueilla reittitason vaihtelu ei keskimäärin korreloinut geneettisten pääkomponenttien kanssa, vaikka joitakin yksittäisiä korreloivia reittejä havaittiin (Lisätiedosto 1: kuva S5 ja taulukko s1). Esimerkiksi useat kielen dorsum-mikrobiomien reitit korreloivat voimakkaasti geneettisten pääkomponenttien kanssa. Mielenkiintoista on, että lähes kaikki siihen liittyvät reitit liittyivät hengitykseen ja trikarboksyylihapposykliin (TCA), mikä viittaa happigradienttiin ja eroihin kielen dorsumin suun eliöiden aerobisessa hengityksessä luovuttajien välillä. TCA-syklin rikastuminen suun mikrobiomissa ja käyminen suoliston mikrobiomissa heijastavat vastaavien mikrobiomien hallitsevia metabolisia ominaisuuksia ja osoittavat, miten isäntägenetiikka ja geneettiseen syntyperään liittyvät ympäristötekijät voivat vaikuttaa niihin.

sukulaisilla luovuttajilla on samanlaisia mikrobiomeja

vaikka HMP-kohortissa oli myös toisilleen sukua olevia luovuttajia, tätä tietoa ei ollut saatavilla kerätyssä metatiedossa. Luovuttajien genomisekvenssien avulla pystyimme päättelemään kaikkien luovuttajaparien välisen suhteen laajuuden ja tunnistamaan heidän joukossaan jopa kolmannen asteen sukulaisia. Analyysissä käytettiin yleisiä SNVs-arvoja (MAF > 0, 05), ja tunnistimme 11 paria ensimmäisen asteen sukulaisia ja yhden parin kolmannen asteen sukulaisia.

seuraavaksi pyrittiin selvittämään, näkyikö sukulaisuuden aste heidän mikrobiomiensa samankaltaisuudessa. Tätä analyysiä varten laskimme Bray-Curtis-etäisyyden kaikkien luovuttajaparien välillä ja jaoimme parit kolmeen ryhmään: sama etnisyys, eri etnisyys ja sukulaiset (Kuva. 4 A). Kuten kumppanuus-ja yhteistyösopimuksen perusteella voitiin odottaa, etnisten ryhmien sisällä otetut näytteet olivat keskimäärin hieman samankaltaisempia kuin eri etnisten ryhmien näytteet, mutta mikrobiomien samankaltaisuus sukulaistensa luovuttajien välillä oli selvempää. Suolta lukuun ottamatta kaikissa testatuissa ruumiinkohteissa mikrobiomiyhteisön koostumus sukulaisten välillä oli samankaltaisempi kuin satunnaisten luovuttajaparien välillä; anteriorisissa naaraissa ja suun limakalvoilla vaikutus oli myös tilastollisesti merkitsevä t-testillä, jossa verrattiin toisiinsa liittymättömiä ja toisiinsa liittyviä samankaltaisuuspisteitä. Vaginanäytteissä vaikutus oli myös korostunut, mutta meillä ei ollut tarpeeksi naaraspareja tilastollisen merkityksen saavuttamiseksi.

sukulaisuus ja mikrobiomin samankaltaisuus ja tunnettujen assosiaatioiden replikaatio. Bray-Curtis samankaltaisuus 12 paria lähisukulaisia (kolmannen asteen tai lähempänä) tunnistettu geneettisten tietojen verrattuna yhtäläisyyksiä muiden parien. P-arvot vastaavat t-testien tuloksia sukulaisille annettujen samankaltaisuuspisteiden välillä kaikkia muita pareja vastaan. b assosiaatio FUT2 secretor variantin ja B. longumin välillä. c LCT-geenin lähellä olevan geenimuunnoksen rs4988235 ja B. longumin välinen yhteys. Sekä b että c näytämme log10 muunnettua suhteellista runsautta

FUT2-ja LCT-genotyypit liittyvät Bifidobacterium longum

tutkittaessa yksittäisten geenivarianttien vaikutusta mikrobiomikoostumukseen aloitimme FUT2: n ja LCT: n tunnetuista yhteyksistä. FUT2 on vastuussa terminaalisten fukoosijäämien siirtymisestä limakalvojen glykaaneihin . Bifidobakteerit käyttävät myös limapohjaista fukoosia hiilen lähteenä, ja B. longumin runsaus ja monimuotoisuus on huomattavasti vähäisempää ei-erittäjillä (yksilöillä, joilla on FUT2: ssa ennenaikainen stop-kodoni rs601338: ssa) kuin erittäjillä .

selvittääksemme, voidaanko tämä yhteys todentaa HMP-kohortissa, etsimme mikrobilajeja, jotka korreloivat isäntäfukosyylitransferaasierittäjän genotyypin (MAF = 0, 41) kanssa. Käytimme lineaarista regressiota ennustaaksemme kunkin lajin suhteellisen runsauden erittäjän genotyyppiannoksen perusteella. B. longumilla oli vahvin korrelaatio 118 testatusta lajista (FDR = 0,018; Fig. 4B), ja eritystä aiheuttavan genotyypin suhteellinen runsaus suhteessa ei-erittyvän genotyyppiin. Tämä havainto on yhdenmukainen aiempien kokeellisten havaintojen kanssa ja osoittaa, että kohortilla on riittävä teho, jotta se voi validoida kohdennettuja mikrobien ja isäntien välisiä assosiaatiohypoteeseja.

vastaavasti LCT on yhdistetty laktoosia metaboloivien bifidobakteerien runsauteen suolistossa . LCT koodaa laktaasia, entsyymiä, joka on vastuussa laktoosin pilkkomisesta ylemmässä ruuansulatuskanavassa; yhdessä lisääntyneiden bifidobakteerien kanssa tämä viittaa siihen, että paksusuoleen kertyy enemmän laktoosia ravinnosta. Laktaasin tuottokykyä aikuisiällä tai laktoosi-intoleranssia (hypolaktasia) säätelee homotsygoottinen g-alleeli rs4988235 SNV: ssä lähellä LCT: tä . Tuore havainto, että maidon kulutus ja bifidobakteerien runsaus korreloivat positiivisesti vain ihmisillä hypolaktasia-geenimuunnoksen kanssa, tukee tätä mekanismia.

HMP-kohortissa vertasimme luovuttajien välisiä ulostepitoisuuksia hypolaktasiaan ja vaihtoehtoisiin variantteihin. Koska hypolaktasia on resessiivinen ominaisuus, vertasimme t-testillä 64 luovuttajaa homotsygoottisen g-genotyypin kanssa muihin 145 luovuttajaan. Testattuamme jokaisen 118 yksilölajin runsauden tämän muunnoksen esiintymistä vastaan, huomasimme, että B. longumilla oli vahvin vaikutus (FDR = 0.095), mikä vahvisti aiemmin löydetyn assosiaation (Kuva. 4c).

Mikrobiyhdistykset isäntägenomivarianttien kanssa ovat kehon paikkasidonnaisia

lopuksi arvioimme isäntägenomin ja mikrobiomivariaation välisiä yhteyksiä ei-kohdennetulla tavalla suoraan genomin laajuisen assosiaatiotutkimuksen avulla. Analysoimme jokaisen kehon kohdan erikseen keskittyen SNVs: ään, jonka MAF oli > 0, 1, ja vertasimme niitä sekä mikrobilaji – että metaboliareittitason pitoisuuksiin. Käytimme tavallisia lineaarisia regressiomalleja, joissa otettiin huomioon sukupuolen, etnisyyden ja näytteenottopaikan vaikutukset. Mikrobiomien suodattamisen jälkeen (ks. menetelmät) tunnistimme 120-160 lajia maha-suolikanavan ja suun näytteistä ja noin 25 lajia iho-ja emätinnäytteistä. Suodattuvia metaboliareittejä oli huomattavasti enemmän, 350-530 pääreittiä kohdetta kohti. Yhdessä analyysiin sisältyvien SNV: iden, kehon kohtien ja mikrobiomien suuri määrä asettaa tiukan merkityksellisyyskriteerin (P < 3 × 10-12 bonferroni-korjauksen mukaan monitestausta varten), joka yhdistettynä vaatimattomaan otoskokoon rajoittaa löytöpotentiaalimme assosiaatioihin, joilla on hyvin suuri vaikutuskoko.

tästä syystä rajoitimme ensin analyysimme kansallisen Human Genome Research Instituten (Nhgri) Genome-Wide Association Studies (GWAS) – luettelon SNVs: ään , olettaen, että nämä SNV: t olivat rikastettuja genomivarianteilla, joilla voi olla vaikutusta mikrobiomien ominaisuuksiin. Tämä joukko sisälsi SNV: t, jotka liittyivät monenlaisiin kvantitatiivisiin piirteisiin monimutkaisista sairauksista antropometrisiin mittauksiin. Yhteensä 16 869 näitä SNVs löytyi meidän tiedot, mutta emme havainneet mitään merkittäviä assosiaatioita käyttämällä tätä osajoukkoa SNVs. Lisäksi vertailujen kvantiili-kvantiili-kuvaajan mukaan vertailujen joukossa ei ollut systemaattista pienempien p-arvojen rikastamista (Lisätiedosto 1: luvut S6 ja S7). Emme saaneet merkittäviä tuloksia vielä rajoitetummilla varianttisarjoilla, jotka liittyvät tulehdukselliseen suolistosairauteen tai mihinkään korkean tason Gwas-luettelon alaluokkiin (esim. ”immuunijärjestelmän häiriöt”, ”ruoansulatusjärjestelmä”).

seuraavaksi teimme kaikkien yleisten SNV: iden assosiaatioanalyysin. Emme nähneet yhtymäkohtia, joissa p-arvot olisivat pienempiä kuin moninkertaiset testikorjatut merkitsevyysrajat. Oli kuitenkin olemassa useita assosiaatioita (Lisätiedosto 1: luvut S8 ja S9 sekä taulukko S2), joilla oli suhteellisen pienet p-arvot. Nämä assosiaatiot muodostavat runsaan tietolähteen tuleville mikrobiomin laajuisille assosiaatiotutkimuksille ja tietyistä geeneistä tai mikrobilajeista kiinnostuneille tutkijoille.

HMP-kohortin ainutlaatuisen rakenteen vuoksi pystyimme myös tutkimaan ruumiinkohteiden välisten yhteyksien luonnetta. Tutkimukset expression quantitative trait loci ovat raportoineet huomattavaa vakautta geenin expression-genotyyppi assosiaatiot eri kudoksissa . Tässä emme havainneet mitään SNV-mikrobipareja useiden ruumiinkohteiden assosiaatiorankingin kärjessä, mikä osoittaa näiden yhdistysten epäsuoremman luonteen sekä kunkin ruumiinkohdan ainutlaatuiset yhteisörakentamisen periaatteet. Kun tarkastellaan parhaiden p-arvojen jakautumista kustakin ruumiinkohdasta riippumatta siihen liittyvästä organismista, emme silti löytäneet mitään SNV: tä, joka olisi yhdistetty mikrobeihin luultua voimakkaammin sattumalta. Tämä havainto viittaa edelleen siihen, että mikrobiomikoostumuksen taustalla olevat geneettiset mekanismit ovat kehon paikkasidonnaisia.