人類泛基因組首個草圖發布
科技日報北京5月10日電 (記者張夢然)《自然》雜志發表了人類泛基因組參考的“初稿”,這一集合旨在最終代表人類這一物種中盡可能多的DNA序列。該研究為人類基因組提供了更為完整的圖像。
自2001年發布草案以來,人類參考基因組一直是人類基因組的支柱。但由于結構變異和替代等位基因的存在,有些單個基因組無法代表人類物種的遺傳多樣性。
此次在論文的合集中,“人類泛基因組參考聯盟”提出了首個人類泛基因組參考草圖,以及兩個使用這一參考為基礎進行新遺傳學研究的發現。泛基因組開發自47名祖先不同個體的陣列,為當下的參考人類基因組(GRCh38)添加了1.19億堿基對和1115個基因重復(一個DNA區域里含有一個基因重復的變異)。利用這一草圖,檢測到結構變異的數量增加了104%,為人類基因組遺傳多樣性提供了更完整的圖景。
兩篇同時發表的文章提出了使用人類泛基因組草圖的相關發現。其中,美國華盛頓大學醫學院開發了一個有片段重復序列(在基因組一個以上位點重復出現、共享高度相同序列的DNA區域)的單核苷酸變異(SNV)圖譜,描述了數百萬此前未繪制的SNV和與單一DNA不同的變異性質。田納西大學衛生與人文科學學院則觀察了異源著絲粒染色體短臂(中節位于靠近染色體一端)間的重組模式,為一種染色體之間的DNA交換機制提供了證據(這種機制過去曾推測存在,但因缺乏合適數據未觀測到)。
這些成果還只是人類泛基因組前景中的一個過渡階段,該計劃旨在獲取350名遺傳多樣性個體數據。同時發表的觀點文章提出,還需克服一些現有的挑戰,如要更多樣化地取樣,而這最終將為更多人的健康帶來益處。
人類基因組含有約31億個DNA堿基對,從總體上來看,人類基因組非常相似,但DNA序列的微小差異,也使得每個個體各不相同。人類泛基因組參考聯盟(HPRC)旨在創建一個更為精準和完整的人類參考基因組,反映世界人口的多樣性。去年,HPRC在《自然》上闡釋了泛基因組計劃的目標和戰略,今年,《自然》發表了首個人類泛基因組參考草圖以及由此獲得的研究成果。計劃還要繼續推進,最終要創建完整的人類基因組參考序列,擁抱遺傳學的未來。