1 GWAS的分析
参考文章：Evidence for a major QTL associated with host response to Porcine Reproductive and Respiratory Syndrome Virus challenge N. Boddicker et al.(2012), Journal of animal science.
此文章虽然老，但是其分析的思路非常值得借鉴，其通过GWAS找出与PRRS显著相关SNP与遗传区域，并进一步通过显著SNP与GEBV结果分析。
意义：
猪繁殖与呼吸综合征 (PRRS) 会导致种猪繁殖性能下降和生长动物呼吸问题增加，从而导致养猪业的重大经济损失。疫苗接种通常不能有效预防 PRRS，部分原因是病毒的快速突变率和进化。
目的：
通过全基因组关联研究发现宿主对 PRRS 病毒的抗性或易感性的遗传基础。
数据：
来自 1 家育种公司的三组大约 190 头商业杂交猪在 18 至 28 日龄之间感染了 PRRS 病毒。在感染 (DPI) 后 42 天收集血液样本和 BW。使用 Illumina Porcine 60k Beadchip 对猪进行基因分型。
算法：
使用单性状动物进行遗传参数和GEBV估计。GWAS中则使用贝叶斯GS方法，并且使用了单个SNP和5(10)-SNP adj的区域分析。指标：均是以解释总基因组方差进行衡量。
结果：
全基因组分析侧重于每天收集血液时的病毒血症，体重从 0 到 21 DPI (WG21) 或 42 DPI (WG42) 增加。病毒载量 (VL) 被量化为从 0 到 21 DPI 的曲线下面积。
WG42 和 VL 的遗传力中等，为 0.30，窝效应占表型变异的 14%。
与 VL 相关的基因组区域在 WG42 的 4 号和 X 号染色体以及 1、4、7 和 17 号染色体上发现。在 4 号染色体上鉴定的 1-Mb 区域影响了 WG 和 VL，表现出强烈的连锁不平衡，并解释了 VL 的 15.7% 和 WG42 的 11.2% 的遗传变异。
尽管 VL 和 WG42 之间的遗传相关性为 -0.46，但该区域的基因组 EBV 是有利且几乎完全相关的。
对于每组，当 SNP 作为固定协变量拟合到模型中时，该模型包括随机多基因效应，总体估计 VL（表型 SD = 6.9）和 2.0 kg（表型 SD = 3 kg）为 -4.1 单位WG42。
SSC4 上该区域的候选基因包括干扰素诱导的鸟苷酸结合蛋白基因家族。
结论：
总之，宿主对实验性 PRRS 病毒攻击的反应具有很强的遗传成分，4 号染色体上的 QTL 解释了研究群体中很大一部分遗传变异。通过启用标记辅助选择来减少 PRRS 的影响，这些结果可能对养猪业产生重大影响，但需要在其它群体中进行验证。
2 GWAS结果的试验验证
参考文章Identification of a putative quantitative trait nucleotide in guanylate binding protein 5 for host response to PRRS virus infection J.E. Koltes et al.(2015). BMC Genomics.
背景:
以前（上文GWAS分析），作者组内确定了一个主要的数量性状位点 (QTL)，用于在高连锁不平衡 (LD) 中对猪呼吸和生殖综合征病毒 (PRRSV) 感染的宿主反应，其中 SNP rs80800372 位于Sus scrofa染色体 4 (SSC4)。
结果:
在该 QTL 中，在 PRRSV 感染后 7,11 天和 14 天，来自rs80800372 基因 AA 与 AB 分型猪的血液中鸟苷酸结合蛋白 5 ( GBP5 ) 差异表达 (DE) (p < 0.05)。
具有 rs80800372 的 LD 中GBP5转录本中的所有变体在 AB 个体中均表现出等位基因特异性表达 (ASE)（p < 0.0001）。
转录本重新组装揭示了GBP5 的三个交替剪接的转录本。GBP5 中的内含子 SNPrs340943904 引入了一个剪接受体位点，该位点将五个核苷酸插入到转录物中。对于不利的 AA 基因型纯合的个体主要产生这种转录物，具有移位的阅读框和截断蛋白质的 88 个 C 末端氨基酸的早期终止密码子。
RNA-seq 分析证实该 SNP 与 QTL 基因型的差异剪接相关 (p < 0.0001)，这通过定量毛细管电泳 (p < 0.0001) 进行了验证。与 AA 个体相比，野生型转录物在 AB 个体中的表达水平更高，而五核苷酸插入转录物是 AA 个体中的主要形式。剪接和 ASE 结果与观察到的有利 QTL 等位基因的显性性质一致。
结论:
已知 GBP5 在免疫反应过程中的炎症小体组装中发挥作用。然而，GBP5 宿主遗传变异在病毒免疫中的作用是新的。这些发现表明 rs340943904 是控制宿主对 PRRSV 反应变异的 SSC4 QTL 的强候选因果突变。
