Zentrale statistische Genomik und Datenmanagement

Leitung:        PD Dr. André Scherag (TP15b)
Institut:        Institut für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie (IMIBE)
Homepage:   www.imibe.de

Das Teilprojekt 15 war als Querschnittsprojekt für Aspekte des Datenmanagements, der Datenanalyse und –interpretation verantwortlich und untergliederte sich in zwei Teilprojekten an den Standorten Marburg (TP15a) und Essen (TP15b), die unterschiedliche Schwerpunkte bearbeiteten.

TP15a hat verschiedene genomweite Assoziationsstudien (GWAS) für Fall-Kontroll und Kernfamilienstichproben mit Fokus Adipositas analysiert. Es wurden Methoden für die Imputation von nicht im genotypisierten Markernetz vorhandenen Markern unter Verwendung der 1000 Genomes-Daten implementiert. Ein besonderer Schwerpunkt von TP15a war die genomweite Analyse von Copy Number Varianten. So konnte in einer familienbasierten GWAS in Zusammenarbeit mit TP15b eine neue Region auf Chromosom 11q11 identifiziert werden (Jarick et al., 2011). Schließlich etablierte TP15a Methoden zur Identifizierung biologischer Signalwege („Gene Set Enrichment“)  für die Anwendung im Kontext mitochondrialer Marker (Knoll et al., 2013).

Die Ziele von TP15b waren die Koordination von TP15 durch die lokale Anbindung an die Essener Teilprojekte (Hebebrand et al., 2013) sowie die Entwicklung innovativer Zugänge zur Modellierung und Analyse der verfügbaren Stichproben. Beispiele für dieses Vorgehen sind Arbeiten zum Einfluss genetischer Varianten in Abhängigkeit vom vererbenden Elternteil (genomisches Imprinting; Wermter /Scherag et al., 2008) oder Analysen zum Zusammenspiel häufiger und seltener Varianten an einem Genort (synthetische Assoziationen; Scherag/Jarick et al., 2010). Zudem war TP15b aktiv an Arbeitsgruppen internationaler Konsortien wie GIANT („Genetic Investigation of ANthropometric Traits”) beteiligt. So untersuchte die Arbeitsgruppe „Extremes“ (Berndt et al. 2013) die oberen und unteren 5% von quantitativen Merkmalen wie dem Body-Mass-Index und verglich das so entdeckte Spektrum an assoziierte genetischen Varianten mit dem des gesamten Kollektivs von ~250.000 Individuen. Die Arbeit lieferte erstmals einen empirischen Beleg für eine substantielle Überlappung beider polygenetischer Spektren. Dennoch wurden elf neue Genorte beschrieben, die belegen, dass es häufige genetische Varianten gibt, die nur in extremen Subgruppen zu entdecken sind, was die TP15b Forscher zuvor eher theoretisch postuliert hatten (Pütter et al., 2011; Scherag et al., 2010). Von den neuen Genorten befinden sich die meisten  in der Nähe von Genen mit hoher biologischer Plausibilität.