人間の複雑な特性の遺伝的建築における否定的な選択の署名

単一ヌクレオチド多型（SNP）ベースの遺伝率、多遺伝子（SNPの割合（非ゼロ効果を持つSNPの割合）、および従来の無関係な個人の複雑な対立遺伝子頻度との関係の関係を同時に推定するベイジアン混合線形モデルを開発します。ゲノム全体のSNPデータ。この方法は、英国のバイオバンクデータ（n = 126,752）の28の複雑な特性に適用し、平均してSNPの6％が非ゼロ効果を持っていることを示しています。生殖、心血管、および人体測定特性を含む23の特性の遺伝的構造における自然選択の有意な（p <0.05/28）署名を検出します。複雑な特性における効果サイズとマイナーな対立遺伝子頻度の関係の重要な推定値は、順方向シミュレーションによって確認されているように、負（または精製）選択のモデルと一致しています。ネガティブな選択は、人間の複雑な特性に関連する遺伝的変異に基づいて作用すると結論付けています。

We develop a Bayesian mixed linear model that simultaneously estimates single-nucleotide polymorphism (SNP)-based heritability, polygenicity (proportion of SNPs with nonzero effects), and the relationship between SNP effect size and minor allele frequency for complex traits in conventionally unrelated individuals using genome-wide SNP data. We apply the method to 28 complex traits in the UK Biobank data (N = 126,752) and show that on average, 6% of SNPs have nonzero effects, which in total explain 22% of phenotypic variance. We detect significant (P < 0.05/28) signatures of natural selection in the genetic architecture of 23 traits, including reproductive, cardiovascular, and anthropometric traits, as well as educational attainment. The significant estimates of the relationship between effect size and minor allele frequency in complex traits are consistent with a model of negative (or purifying) selection, as confirmed by forward simulation. We conclude that negative selection acts pervasively on the genetic variants associated with human complex traits.