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Enregistrement W4399419490 · doi:10.1101/2024.06.06.597731

Mapping genes for human face shape: exploration of univariate phenotyping strategies

2024· preprint· en· W4399419490 sur OpenAlexaff
Meng Yuan, Seppe Goovaerts, Michiel Vanneste, Harold Matthews, Hanne Hoskens, Stephen Richmond, Ophir D. Klein, Richard A. Spritz, Benedikt Hallgrímsson, Susan Walsh, Mark D. Shriver, John R. Shaffer, Seth M. Weinberg, Hilde Peeters, Peter Claes

Notice bibliographique

RevuebioRxiv (Cold Spring Harbor Laboratory) · 2024
Typepreprint
Langueen
DomaineMathematics
ThématiqueMorphological variations and asymmetry
Établissements canadiensAlberta Children's HospitalUniversity of Calgary
Organismes subventionnairesPennsylvania State UniversityIndiana University-Purdue University IndianapolisKU LeuvenUniversity of Pennsylvania
Mots-clésLandmarkUnivariateCraniofacialHeritabilityGenome-wide association studyQuantitative trait locusArtificial intelligenceBiologyComputer scienceEvolutionary biologyComputational biologyMultivariate statisticsGeneticsMachine learningGeneSingle-nucleotide polymorphism

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Human facial shape, while strongly heritable, involves both genetic and structural complexity, necessitating precise phenotyping for accurate assessment. Common phenotyping strategies include simplifying 3D facial features into univariate traits such as anthropometric measurements (e.g., inter-landmark distances), unsupervised dimensionality reductions (e.g., principal component analysis (PCA) and auto-encoder (AE) approaches), and assessing resemblance to particular facial gestalts (e.g., syndromic facial archetypes). This study provides a comparative assessment of these strategies in genome-wide association studies (GWASs) of 3D facial shape. Specifically, we investigated inter-landmark distances, PCA and AE-derived latent dimensions, and facial resemblance to random, extreme, and syndromic gestalts within a GWAS of 8,426 individuals of recent European ancestry. Inter-landmark distances exhibit the highest SNP-based heritability as estimated via LD score regression, followed by AE dimensions. Conversely, resemblance scores to extreme and syndromic facial gestalts display the lowest heritability, in line with expectations. Notably, the aggregation of multiple GWASs on facial resemblance to random gestalts reveals the highest number of independent genetic loci. This novel, easy-to-implement phenotyping approach holds significant promise for capturing genetically relevant morphological traits derived from complex biomedical imaging datasets, and its applications extend beyond faces. Nevertheless, these different phenotyping strategies capture different genetic influences on craniofacial shape. Thus, it remains valuable to explore these strategies individually and in combination to gain a more comprehensive understanding of the genetic factors underlying craniofacial shape and related traits. Author Summary: Advancements linking variation in the human genome to phenotypes have rapidly evolved in recent decades and have revealed that most human traits are influenced by genetic variants to at least some degree. While many traits, such as stature, are straightforward to acquire and investigate, the multivariate and multipartite nature of facial shape makes quantification more challenging. In this study, we compared the impact of different facial phenotyping approaches on gene mapping outcomes. Our findings suggest that the choice of facial phenotyping method has an impact on apparent trait heritability and the ability to detect genetic association signals. These results offer valuable insights into the importance of phenotyping in genetic investigations, especially when dealing with highly complex morphological traits.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,001
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesMéta-épidémiologie (sens strict)
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: Expérimental (laboratoire)
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: aucune
Score de désaccord entre enseignants0,430
Score d'incertitude au seuil1,000

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0010,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,000
Bibliométrie0,0000,001
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,079
Tête enseignante GPT0,296
Écart entre enseignants0,217 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations3
Publié2024
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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