Kontaminationsprüfung

Jede Aussage ueber Varianten, HLA, Pharmakogenetik oder Haplogruppen setzt voraus, dass die Probe von einer Person stammt. Eine unbemerkte Vermischung erzeugt scheinbare Heterozygotie und falsche Befunde. Schon wenige Prozent Fremd-DNA koennen Genotypen kippen und falsch-positive Signale erzeugen. Deshalb gehoert die Kontaminationspruefung an den Anfang der Auswertung und nicht an deren Ende.

Genome ruft VerifyBamID2 auf der ausgerichteten BAM- oder CRAM-Datei zusammen mit dem passenden Referenzgenom auf. Das Verfahren ist genotypfrei: Es braucht keinen vorab bekannten Genotyp der Person, sondern modelliert die beobachteten Allelmuster an bekannten Variantenpositionen gegen Populationsallelfrequenzen. Die Abstammung wird ueber eine PCA-Referenz mitgeschaetzt, sodass die Kontaminationsschaetzung weitgehend abstammungsunabhaengig bleibt und auch dann traegt, wenn kontaminierende DNA aus einer anderen Population stammt. Als Kennzahl liefert das Werkzeug den FREEMIX-Wert, also den geschaetzten Anteil fremder DNA, den Genome aus der Ergebnisdatei ausliest und im Bericht ausweist.

Bei Short-Read-Sequenzierung sieht man nicht eine ganze fremde Person, sondern nur leicht erhoehte Allelraten an vielen Positionen, die sich schwer von Sequenzierfehlern und Mappingartefakten trennen lassen. Geringe Kontamination und niedrige Lesetiefe wirken aehnlich, weshalb ein verlaesslicher Wert ausreichend abgedeckte, informative Positionen voraussetzt. VerifyBamID2 begegnet dem, indem es viele Marker mit bekannten Frequenzen gemeinsam auswertet und die Abstammung im Modell mitfuehrt, statt sie vorauszusetzen. Genome stellt diese technische Schaetzung dar und trennt sie bewusst von einer Diagnose: Ein erhoehter Wert ist ein Warnsignal fuer die Interpretation aller weiteren Berichte, kein Befund fuer sich.

VerifyBamID2 misst Mensch-zu-Mensch-Vermischung, also Fremd-DNA einer anderen Person, nicht aber nicht-menschliche oder mikrobielle Reads. Diese zweite, andersartige Qualitaetsfrage deckt Genome an anderer Stelle ab: In der optionalen viralen Auswertung ordnet Kraken2 Reads taxonomisch zu und Bracken schaetzt die Haeufigkeit auf Artebene, was off-target und nicht-menschliche Signale sichtbar macht. Beide Achsen ergaenzen sich, sind in Genome aber getrennte Schritte mit eigenem Zweck: Die Kontaminationspruefung selbst bleibt allein Aufgabe von VerifyBamID2.