Кратко — комбинированный подход: локализация генома методом linkage (если есть достаточно большая родословная), затем секвенирование (WES/WGS/long‑read) с фильтрацией по совместимости с доминантным наследованием и последующей валидацией/функциональной проверкой. Ниже — конкретные шаги и ключевые моменты.
1) Сбор и подготовка данных
- Точно фенотипировать членов семьи, учесть возраст-зависимую пенетрантность и фенокопии.
- Собрать ДНК как можно большего числа поражённых и непоражённых; при доминантном наследовании полезно иметь несколько межпоколенных meioses.
2) Linkage-анализ (когда родословь достаточно большая)
- Параметрический linkage с моделью доминантного наследования: задать низкую частоту аллеля (например, $<0.001$), высокую/корректную пенетрантность (например, $0.9$ или скорректировать при неполной пенетрантности).
- Использовать SNP‑чипы (или маркеры) для одно- и многоточечного (multipoint) анализа; многоточечный мощнее для плотных SNP.
- Критерии: значимая область при $\text{LOD}\ge 3$; исключение при $\text{LOD}\le -2$.
- Формула LOD: $\text{LOD}={\log }_{10}\frac{L(\theta )}{L(0.5)}$, где $\theta$ — вероятность перекрёста.
- Если родословь маленькая/мало meioses — низкая мощность linkage; можно применить нелокативный (nonparametric) анализ или объединять семьи.
3) Секвенирование
- Если есть подозрение на кодирующие варианты — WES; если нужен весь некодирующий материал, структурные варианты или повторные вставки — WGS (лучше с высокопокрытием).
- Для структурных изменений, повторов и сложных вставок добавить long‑read WGS (PacBio/ONT) и/или специфические assays для расширений (RP‑PCR).
- Секвенировать несколько поражённых (минимум 3–4) и несколько непоражённых; при ограниченной родослови можно секвенировать всех поражённых и проверить совместимость по ко‑сегрегации.
4) Фильтрация кандидатов (примерная последовательность)
- Условие наследования: вариант гетерозиготный у всех поражённых, отсутствует (или реже) у здоровых (учитывать неполную пенетрантность).
- Редкость: популяционная частота в gnomAD/других базах $<0.001$ (или «отсутствует»).
- Последствия для белка: приоритет потере функции (LoF), повреждающим миссенсам (с поддержкой in silico: CADD, REVEL) или прогнозируемым влиянием на сплайсинг.
- Учесть CNV/структурные варианты (из WGS или экзомных вызовов CNV).
- Совместить с результатами linkage: при наличии локуса — фокусироваться на вариантах в этой области.
5) Дополнительные методы
- Гаплотипный анализ / IBD (identity by descent) для поиска совместно унаследованных участков.
- Родственные связи, анализ де‑ново (если есть спорадические случаи в семье).
- Совместный анализ нескольких семей/кулонов (если доступны).
- Функциональные предсказания и профиль экспрессии (RNA‑seq) — проверить влияние на экспрессию/сплайсинг в доступных тканях/клетках.
- Валидация Sanger’ом и проверка ко‑сегрегации в расширенной родословной.
6) Интерпретация и валидация
- Классифицировать по ACMG критериям; выполнить лабораторные функциональные тесты (клеточные модели, животные модели) при необходимости.
- Учитывать возможную множественность причин (генетическое гетерозис), фенокопии и модификаторы.
Рекомендованный рабочий план (практически)
1. Точный клинический учёт и сбор ДНК максимально большого числа членов семьи.
2. SNP‑чип для linkage (если родословь достаточна) + одновременное WES или WGS нескольких поражённых.
3. Фильтрация WES/WGS по совместимости с доминантным наследованием и по редкости; пересечение с linkage‑локусами.
4. Проверка CNV/структурных вариантов и специфических повторных расширений.
5. Сериальная валидация ко‑сегрегацией (Sanger) и функциональные исследования.
Если нужно, могу предложить конкретную фильтрационную команду/параметры для вашего пайплайна или рассчитать мощность linkage для вашей родословной — пришлите структуру семьи и число генотипированных членов.