mtDNA-Varianten

Jede Zelle enthaelt hunderte bis tausende mtDNA-Kopien. Eine pathogene Variante muss einen genuegend hohen Anteil erreichen, bevor die Energieproduktion sichtbar leidet. Dieser Anteil heisst Heteroplasmie-Grad und kann zwischen Geweben stark schwanken, weshalb ein Blutbefund nicht alle Organe abbildet. Mutierte und normale Kopien koennen sich zudem ueber Generationen und Lebensjahre verschieben, sodass Anteil und Auspraegung nicht statisch sind.

Genome ruft mtDNA-Varianten mit bcftools auf, beschraenkt auf den Mito-Contig (chrM, chrMT oder MT je nach BAM). Konkret laeuft bcftools mpileup auf der Region, dann bcftools call mit haploider Annahme (ploidy 1) und dem multiallelischen Modell, da die mtDNA ringfoermig und nicht diploid ist. Verglichen wird gegen die Referenz, gegen die das BAM ausgerichtet wurde; bei hg38 ist der chrM-Contig die rCRS. Es gibt keinen dedizierten Heteroplasmie-Caller wie mutserve oder Mutect2: Genome zeigt einen Heteroplasmie- oder Tiefenwert nur an, wenn das VCF ein solches Feld fuehrt, und kennzeichnet ihn sonst als nicht ausgewiesen. Die gerufenen Varianten werden anschliessend gegen einen kuratierten mitochondrialen Krankheitskontext gestellt (Genome MitochondrialVariantDB, gespeist aus ClinVar, MITOMAP und HmtVar).

Die rCRS (NC_012920) ist die Standardreferenz, gegen die mtDNA-Positionen als m.-Notation benannt werden; ohne diesen Bezug sind Positionsangaben nicht vergleichbar. Eine wesentliche Fehlerquelle sind NUMTs, kernkodierte mitochondriale Pseudogene, deren Reads faelschlich auf die mtDNA mappen und scheinbare niedrige Heteroplasmie vortaeuschen koennen. Der haploide Standard-Call eignet sich gut fuer klare Varianten und die Haplogruppen-Vorbereitung, ist aber nicht darauf ausgelegt, echte niedrige Heteroplasmie sicher von NUMT- oder Sequenzierartefakten zu trennen. Genome stellt deshalb die technische Variantenpruefung dar, trennt sie von der Interpretation und vermeidet diagnostische Ueberaussagen; belastbare Aussagen zur Heteroplasmie erfordern validierte Bestaetigung samt Coverage- und Gewebekontext.