IBS在遺傳分析中的運用

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遺傳學中，在描述等位基因的同源關係時，會有IBD和IBS兩個概念。

IBD 全稱 Identity By Descent, 又叫做血緣同源，指的是兩個個體中共有的等位基因來源於共同祖先；IBS全稱Identity By Descent, 又叫做狀態同源，指的是兩個個體中共有的等位基因序列相同。

在家係數據中，由於有父代的分型數據， IBD運用的很多，在自然群體中，則通常使用IBS。本篇文章主要介紹IBS在數據分析中的運用。

IBS 本身只是個定性的概念，為了定量， 提出了IBS state的概念。對於一個SNP位點而言，IBS state 的值為兩個個體中相同的allel個數。對於二倍體生物而言，IBS 取值包括0，1，2 三種，示意圖如下

基於SNP分型結果， 我們可以計算樣本間的IBS距離。IBS距離的計算公式如下

距離可以衡量樣本間的相似性，根據IBS distance距離矩陣，可以對樣本進行MDS分析。

以下截圖來自一篇文獻，在該文獻中，基於樣本間的IBS距離矩陣，通過MDS分析，對樣本組成進行了探究。文獻鏈接如下

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/21347369

通過MDS 分析對樣本構成可以有一個清楚的認識，也可以用於剔除明顯偏離群體的樣本。

在實際的數據分析中，可以藉助軟體來計算IBS距離矩陣，用法如下

默認情況下會生成文件，是一個距離矩陣，可以用R語言讀取，然後進行MDS分析。

R語言中MDS分析的代碼如下

最終會生成如下的圖片

不同的群體用不同顏色表示，可以看到， 所有樣本分成了兩大類。

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