Assessing Finnish Y-chromosomal haplogroups using genotyping array data : towards understanding the role of Y in complex disease

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202106303263
Title: Assessing Finnish Y-chromosomal haplogroups using genotyping array data : towards understanding the role of Y in complex disease
Alternative title: Suomalaisten Y-kromosomaalisten haploryhmien määrittäminen genotyyppisirudatasta : kohti ymmärrystä Y-kromosomin roolista monitekijäisissä sairauksissa
Author: Preussner, Annina
Other contributor: Helsingin yliopisto, Bio- ja ympäristötieteellinen tiedekunta
University of Helsinki, Faculty of Biological and Environmental Sciences
Helsingfors universitet, Bio- och miljövetenskapliga fakulteten
Publisher: Helsingin yliopisto
Date: 2021
Language: eng
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-202106303263
http://hdl.handle.net/10138/331994
Thesis level: master's thesis
Degree program: Genetiikan ja molekulaaristen biotieteiden maisteriohjelma
Master's Programme in Genetics and Molecular Biosciences
Magisterprogrammet i genetik och molekylära biovetenskaper
Specialisation: Genetiikka ja genomiikka
Genetics and Genomics
Genetik och genomik
Abstract: Y-kromosomilla on olennainen rooli ihmisen ja muiden nisäkkäiden geneettisessä sukupuolenmäärityksessä. Se sisältää miehille ominaisen MSY-alueen, joka ei rekombinoi, ja siten periytyy yksinomaan miesten sukulinjan kautta. MSY-alueen geneettiset variaatiot periytyvät yhdessä ja siten Y-kromosomit voidaan lajitella haploryhmiin. Y-kromosomaaliset haploryhmät sisältävät informaatiota geneettisestä alkuperästä, joten Y-kromosomeja on käytetty laajalti ihmisen historian jäljittämisessä. Y-kromosomille ominaiset biologiset ja analyyttiset haasteet huomioon ottaen Y-kromosomi jätetään usein rutiininomaisesti pois geneettisistä assosiaatiotutkimuksista. Näin ollen Y-kromosomaalisen geneettisen vaihtelun mahdolliset vaikutukset monitekijäisissä sairauksissa ovat suurelta osin määritelmättä. Viime aikoina Y-kromosomin geneettisten assosiaatiotutkimusten laajentaminen on ollut mahdollista laajamittaisten biopankkidatojen avulla. Äskettäisessä Ison-Britannian biopankkitutkimuksessa ehdotettiin assosiaatiota Y-kromosomaalisen I1-haploryhmän ja sepelvaltimotaudin (CAD) välillä Ison-Britannian väestössä, mutta tätä tulosta ei ole vahvistettu muissa aineistoissa. Koska I1-haploryhmä on yleinen Suomen väestössä, voidaan tätä I1-haploryhmän ja sepelvaltimotaudin välistä yhteyttä tutkia FinnGen-projektin datan avulla. Tämän tutkielman ensimmäisenä tavoitteena oli selvittää Y-kromosomaalisten haploryhmien yleisyys Suomessa, ja luonnehtia haploryhmien maantieteellistä jakautumista Suomessa käyttämällä FinnGen-projektin genotyyppisirudataa. Toisena tavoitteena oli tutkia suomalaisten Y-kromosomaalisten haploryhmien ja sepelvaltimotaudin (CAD) välistä yhteyttä logistisella regressioanalyysillä. Tämä tutkielma määritteli Y-kromosomaalisia haploryhmiä Suomessa 24 160 miehelle ja tutki näiden Y-kromosomaalisten haploryhmien ja sepelvaltimotaudin välistä yhteyttä. Tutkimuksen aineisto oli moninkertainen aiempiin tutkimuksiin verrattuna, tarjoten mahdollisuuden tutkia Y-kromosomaalisen variaation maantieteellistä jakaumaa Suomessa ja tämän merkitystä monitekijäisille taudeille huomattavasti aiempia tutkimuksia tarkemmin. Y-kromosomaalisten haploryhmien maantieteellinen jakauma karakterisoitiin sekä 20 syntymäalueella että Suomen itä- ja länsiosien välillä. Aikaisempien tutkimusten mukaisesti tulokset osoittivat, että kahden yleisen suomalaisen Y-kromosomaalisten N1c1- ja I1-haploryhmien välillä ilmeni eroja esiintyvyydessä alueellisesti, etenkin Itä- ja Länsi-Suomen välillä. Tulokset logistisista regressioanalyyseistä sepelvaltimotaudin ja Y-kromosomaalisten haploryhmien välillä eivät osoittaneet merkitsevää yhteyttä I1 haploryhmän ja sepelvaltimoataudin välillä. Sen sijaan yleisimmällä suomalaisella Y-kromosomaalisella N1c1-haploryhmällä oli vähentynyt riski sepelvaltimotaudille assosiaatioanalyysissä verrattuna muihin haploryhmiin. Tulokset osoittivat myös, että Y-kromosomaalisten haploryhmien assosiaatiotulokset eivät olleet suoraan vertailukelpoisia populaatioiden välillä. Esimerkiksi sepelvaltimotaudin ja Y-kromosomaalisen I1-haploryhmän välinen assosiaatio osoitti alentuneen sepelvaltimotautiriskin verrattaessa R1b-haploryhmään FinnGen aineistossa, kun taas saman assosiaation ilmoitettiin lisäävän sepelvaltimotauti-riskiä Isossa-Britanniassa. Kaiken kaikkiaan tämä tutkielma osoittaa mahdollisuuden tutkia Y-kromosomien genetiikkaa FinnGen-projektin datan avulla ja korostaa tämän genomin osan sisällyttämisen arvoa tulevissa monitekijäisten sairauksien tutkimuksissa.The Y chromosome has an essential role in the genetic sex determination in humans and other mammals. It contains a male-specific region (MSY) which escapes recombination and is inherited exclusively through the male line. The genetic variations inherited together on the MSY can be used in classifying Y chromosomes into haplogroups. Y-chromosomal haplogroups are highly informative of genetic ancestry, thus Y chromosomes have been widely used in tracing human population history. However, given the peculiar biology and analytical challenges specific to the Y chromosome, the chromosome is routinely excluded from genetic association studies. Consequently, potential impacts of Y-chromosomal variation on complex disease remain largely uncharacterized. Lately the access to large-scale biobank data has enabled to extend the Y-chromosomal genetic association studies. A recent UK Biobank study suggested links between Y-chromosomal haplogroup I1 and coronary artery disease (CAD) in the British population, but this result has not been validated in other datasets. Since Finland harbours a notable frequency of Y-chromosomal haplogroup I1, the relationship between haplogroup I1 and CAD can further be inferred in the Finnish population using data from the FinnGen project. The first aim of this thesis was to determine the prevalence of Y-chromosomal haplogroups in Finland and characterize their geographical distributions using genotyping array data from the FinnGen project. The second aim was to assess the role between Finnish Y-chromosomal haplogroups and coronary artery disease (CAD) by logistic regression. This thesis characterized the Y-chromosomal haplogroups in Finland for 24 160 males and evaluated the association between Y-chromosomal haplogroups and CAD in Finland. The dataset used in this study was extensive, providing an opportunity to study the Y-chromosomal variation geographically in Finland and its role in complex disease more accurately compared to previous studies. The geographical distribution of the Y-chromosomal haplogroups was characterized on 20 birth regions, and between eastern and western areas of Finland. Consistent with previous studies, the results demonstrated that two major Finnish Y-chromosomal haplogroup lineages, N1c1 and I1, displayed differing distributions within regions, especially between eastern and western Finland. Results from logistic regression analysis between CAD and Y-chromosomal haplogroups suggested no significant association between haplogroup I1 and CAD. Instead, the major Finnish Y-chromosomal haplogroup N1c1 displayed a decreased risk for CAD in the association analysis when compared against other haplogroups. Moreover, this thesis also demonstrated that the association results were not straightforwardly comparable between populations. For instance, haplogroup I1 displayed a decreased risk for CAD in the FinnGen dataset when compared against haplogroup R1b, whereas the same association was reported as risk increasing for CAD in the UK Biobank. Overall, this thesis demonstrates the possibility to study the genetics of Y chromosome using data from the FinnGen project, and highlights the value of including this part of the genome in the future complex disease studies.
Subject: Y chromosome
Y-chromosomal haplogroups
FinnGen
coronary artery disease
complex disease
logistic regression


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
Preussner_Annina_MT_2021.pdf 2.845Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record