科学:一个新的里程碑！迄今为止 人类基因组最完整的测序结果已经公布

2022年4月1日，首个完整且无缺口的人类基因组序列发布，这是自1983年人类基因组计划公布首个人类基因组序列草案以来的首次突破。据研究人员称，人类DNA具有约30亿个碱基的完整、无间隙序列，这对了解人类基因组变异的全光谱和一些疾病的遗传至关重要。因此，科学家于1990年启动了人类基因组计划，并于2003年完成。但当时人类基因组只有92%被测序，未完成的8%始终受限于DNA测序技术。随着DNA测序技术的发展，国际科学家团队“端粒到端粒(T2T)联盟”的科学研究彻底填补了多年前的测序空白。

新的参考基因组被称为T2T-CHM13，这是一个新的DNA序列，增加了近2亿个碱基对，包括99个可能编码蛋白质的基因和近2000个需要进一步研究的候选基因(图2)。此外，它纠正了当前参考序列中的数千个结构错误。新序列填补的空白包括五条人类染色体的完整短臂，覆盖了基因组中一些最复杂的区域[2]。例如，染色体末端的端粒和在细胞分裂过程中协调同源染色体或姐妹染色单体分离的着丝粒。新序列还揭示了以前未检测到的片段重复(基因组中重复的长DNA片段)，这些片段重复在进化和疾病中发挥着重要作用。

图2的红色部分显示了T2T联盟解析的先前缺失的序列(来源：科学)

T2genome序列代表已完成的CHM13基因组加上最近完成的T2TY染色体(CHM13包括X染色体，但不包括Y染色体)，是UCSC基因组浏览器中新的参考基因组。浏览器中对T2序列的完整标注，为科学家提供了一种有效的途径来访问和可视化与基因组和基因组其他元素相关的大量信息。现在有了完整的基因组，科学家可以进一步研究这个片段在人类群体中的多样性，以及引起疾病的精细遗传点。因此，此次测序工作的最大意义在于通过长阅读测序技术解决复杂区域的序列结构，为后续的医疗和分子提供更精细的索引[3]。