Download PDF
Gesundheitswesen 2005; 67: 127-131
DOI: 10.1055/s-2005-858254
Übersicht

© Georg Thieme Verlag KG Stuttgart · New York

Genetic Diversity in German and European Populations: Looking for Substructures and Genetic Patterns

Genetische Diversität in deutschen und europäischen Bevölkerungen: Suche nach Substrukturen und genetischen MusternC. Lamina1 , M. Steffens2 , J. Mueller3 , E. Lohmussaar3, 4 , T. Meitinger3 , H. E. Wichmann1
  • 1GSF National Research Center for Environment and Health, Institute of Epidemiology, Neuherberg, Germany
  • 2Rheinische Friedrich-Wilhelms-University, Institute of Medical Biometry, Informatics and Epidemiology, Bonn, Germany
  • 3GSF National Research Center for Environment and Health, Institute of Human Genetics, Neuherberg, Germany
  • 4University of Tartu, Institute of Molecular and Cell Biology, Estonian Biocentre, Estonia
Further Information

Publication History

Publication Date:
19 July 2005 (online)

Also available at
   Permissions and Reprints

Zusammenfassung

Klassische Fall-Kontroll-Studien sind leistungsfähige und kosteneffiziente Studiendesigns, um Assoziationen zwischen genetischen Markern und Phänotypen genetisch komplexer Krankheiten aufzuspüren. Trotzdem konnte nur ein geringer Anteil von signifikanten Assoziationsergebnissen von anderen Studien repliziert werden. Ein Grund hierfür könnten unerkannte Bevölkerungsstrukturen sein. Das Ziel der Deutschen „Genomic-Control”-Studie ist es, eine mögliche Populationsstratifikation zwischen einer süddeutschen Population, repräsentiert durch den KORA-Survey S4 (1999/2001), und zwei norddeutschen Populationen (SHIP, Greifswald, und POPGEN, Schleswig-Holstein) aufzudecken. Aus KORA S4 wurden bereits Probanden speziell als Kontrollpopulation für genetische Fall-Kontroll-Studien ausgewählt. Daher ist die Kenntnis über die genetische Populationsdifferenzierung innerhalb Deutschlands und in welchem Ausmaß diese Fall-Kontroll-Studien beeinflusst, wichtig für bisherige Projekte und weitere Planungen. In einer anderen Studie, der europäischen LD-Studie, wurde das Muster des Kopplungsungleichgewichtes (LD) im Humangenom zwischen acht verschiedenen europäischen Populationen verglichen. Im Allgemeinen bleiben LD-Muster zwischen den Populationen erhalten. Allerdings wurden in bestimmten chromosomalen Regionen variierende LD-Strukturen beobachtet, was Auswirkungen auf die Feinkartierung von Genen in verschiedenen Populationen haben kann.

Abstract

A classical case-control study is a powerful and cost-efficient approach to detect association of genetic markers with complex disease phenotypes. However, only a small fraction of significant association results has been replicated by other studies. Undetected genetic substructures in the population may be one of the reasons for spurious or biased results. The German “Genomic Control” study aims at detecting genetic differentiation between one Southern German population, represented by the KORA study (KORA Survey S4 (1999/2001)), and two Northern German populations (SHIP, Greifswald, and POPGEN, Schleswig-Holstein). Relevant population-substructures will be assessed, as well as their influence on case-control studies. Since KORA samples are used as controls for different German genetic association studies, the knowledge gained through this Genomic Control project will influence the planning of further genetic association studies. A second project, the European LD study, deals with the detection and comparison of linkage disequilibrium (LD) patterns in the human genome for eight distinct European populations. In general, a conservation of LD patterns across European samples can be observed for most gene regions. However, there are chromosomal regions with variable LD structure which may have implications on the fine-mapping of genes in different populations.

Schlüsselwörter

Populationsstratifikation - „Genomic Control” - „Structured Association” - Kopplungsungleichgewicht - „tagSNPs”

Key words

Population stratification - genomic control - structured association - linkage disequilibrium - tagSNPs

References

  • 1 Freedman M L, Reich D, Penney K L. et al . Assessing the impact of population stratification on genetic association studies.  Nat Genet. 2004;  36 388-393
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 2 Cardon L R, Palmer L J. Population stratification and spurious allelic association.  Lancet. 2003;  361 598-604
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 3 Lander E S, Schork N J. Genetic dissection of complex traits.  Science. 1994;  265 2037-2048
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 4 Devlin B, Roeder K. Genomic control for association studies.  Biometrics. 1999;  55 997-1004
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 5 Devlin B, Roeder K, Wasserman L. Genomic control, a new approach to genetic-based association studies.  Theor Popul Biol. 2001;  60 155-166
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 6 Pritchard J K, Donnelly P. Case-control studies of association in structured or admixed populations.  Theor Popul Biol. 2001;  60 227-237
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 7 Ardlie K G, Lunetta K L, Seielstad M. Testing for population subdivision and association in four case-control studies.  Am J Hum Genet. 2002;  71 304-311
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 8 Cavalli-Sforza L L, Menozzi P, Piazza A. The history and geography of human genes. New Jersey USA; Princeton Univ. Press 1994
    Search in Google Scholar
  • 9 Mueller J C, Lohmussaar E, Magi R. et al . Linkage Disequilibrium Patterns and tagSNP Transferability among European Populations.  Am J Hum Genet. 2005;  76 (3) 387-398
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 10 Wall J D, Pritchard J K. Haplotype blocks and linkage disequilibrium in the human genome.  Nat Rev Genet. 2003;  4 587-597
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 11 Gabriel S B, Schaffner S F, Nguyen H. et al . The structure of haplotype blocks in the human genome.  Science. 2002;  296 2225-2229
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 12 Cardon L R, Abecasis G R. Using haplotype blocks to map human complex trait loci.  Trends Genet. 2003;  19 135-140
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 13 The I nternational HapMap consortium. The international HapMap project.  Nature. 2003;  426 789-796
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 14 Dausset J, Cann H, Cohen D. et al . Centre d’etude du polymorphisme humain (CEPH): collaborative genetic mapping of the human genome.  Genomics. 1990;  6 575-577
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 15 Thomas D C, Witte J S. Point: population stratification: a problem for case-control studies of candidate-gene associations?.  Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2002;  11 505-512
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 16 Wacholder S, Rothman N, Caporaso N. Counterpoint: bias from population stratification is not a major threat to the validity of conclusions from epidemiological studies of common polymorphisms and cancer.  Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2002;  11 513-520
    PubMedSearch in Google Scholar
  • 17 Rosenberg N A, Pritchard J K, Weber J L. et al . Genetic structure of human populations.  Science. 2002;  298 2381-2385
    CrossrefPubMedSearch in Google Scholar
  • 18 Löwel H, Döring A, Schneider A. et al . The MONICA Augsburg surveys - basis for prospective cohort studies.  Gesundheitswesen. 2005;  67 S1 S13-S18
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 19 Holle R, Happich M, Löwel H. et al . KORA - A research platform for population based health research.  Gesundheitswesen. 2005;  67 S1 S19-S25
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 20 Wichmann H E, Gieger C, Illig T. et al . KORA-gen - Resource for population genetics, controls and a broad spectrum of disease phenotypes.  2005;  67 S1 S26-S30
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar
  • 21 Löwel H, Meisinger C, Heier M. et al . The population-based Acute Myocardial Infarction (AMI) Registry of the MONICA/KORA study region of Augsburg.  Gesundheitswesen. 2005;  67 S1 S31-S37
    Thieme ConnectPubMedSearch in Google Scholar

Claudia Lamina

Institute of Epidemiology, GSF - National Research Center for Environment and Health

Ingolstädter Landstraße 1

85764 Neuherberg

Germany

Email: claudia.lamina@gsf.de