Mining sequencing and SNP array data for sex chromosome count

Abstract

The human sex chromosomes differ from the autosomes in many ways due to the fact that males have two different sex chromosomes instead of a pair. Because of this difference the sex chromosomes are viewed differently in genetic research and the Y chromosome often excluded from association studies. Defining high quality regions of the X and Y chromosomes could benefit association studies and genetic studies in general. In this thesis we attempt to refine the regions used to study the sex chromosomes, develop methods to determine the sex chromosome numbers of sequenced and SNP chip genotyped individuals. The sex chromosome count of individuals could then be used to fix incorrectly reported sex values. We use those sex chromosome numbers to find individuals with human sex chromosome aneuploidy to establish a data set of aneuploidy cases that is not biased against asymptomatic individuals. We used data at deCODE genetics, for 31,918 whole genome sequenced individuals and 162,797 chip genotyped. We compared our results against reported frequencies of three aneuploidy syndromes and at what frequencies different meiotic errors cause trisomy syndromes. The methods developed appear to determine the X chromosome count accurately, and the Trisomy X frequency in the data set is close to the previously reported values. The Y chromosome count appears to be underestimated using these methods and the Turner syndrome frequency is therefore higher and Klinefelter syndrome frequency is lower than expected.

Kynlitningar mannsins eru ólíkir líkamslitningunum að mörgu leiti. Þetta er vegna þess að karlmenn hafa tvo ólíka kynlitninga frekar en par af eins litningum. Vegna þessa eru kynlitningarnir litnir öðrum augum þegar það kemur að rannsóknum og Y litningnum oft sleppt þegar það kemur að viðtækri erfðamengisleit (genome wide association studies). Það gæti bætt viðtæka erfðamengisleit og aðrar erfðarannsóknir sem snúa að kynlitningunum mikið ef hægt væri að skilgreina hvaða svæði lit- ninganna eru líklegust til að hafa hágæða arfgerðargögn. Í þessari ritgerð reyndum við að endurskilgreina hvaða svæði væri best að nota í rannsóknir á kynlitningunum og þróa aðferðir til að meta fjölda kynlitninga hjá raðgreindum einstaklingum og einstaklingum sem hafa verið arfgerðargreindir með örflögtækni. Það eru gögn sem mætti nota til að laga villur í skráðu kyni. Við notuðum fjölda kynlitninga til að finna einstaklinga með mislitnun til að búa til gagnasafn af mislitnunar tilfellum sem bjagast ekki gegn einkennalausum einstaklingum. Við notuðum gögn frá Íslenskri Erfðagreiningu, þetta eru raðgreiningar gögn fyrir 31,918 einstaklinga og gögn fyrir 162,797 einstaklinga sem hafa verið arfgerðargreindir með örflögutækni. Við bárum einnig saman tíðnir þriggja mislitnunarskjúkdóma í okkar gagnasafni við það sem áður hefur verið birt og skoðuðum tíðnir þess að mismundi meiósu villur ollu mislitnun. Aðferðirnar sem lýst er hér virðast skil réttum fjölda X litninga og tíðnin fyrir Trisomy X er svipuð því sem finna má í birtu efni. Fjöldi Y litninga virðist vera vanmetinn af þessum aðferðum og þar af leiðandi er tíðni Turner sjúkdómsins hærri og tíðni Klinefelter tilfella lægri hér en áður hefur verið birt.