Пълната последователност на човешкия геном на двете Х хромозоми и автозоми от клетъчна линия, извлечена от женска тъкан, е завършена. Това включва 8% от геномната последователност, която липсваше в оригиналната чернова, която беше пусната през 2001 г.
Пълният човешки геном последователността на целите 3.055 милиарда базови двойки е разкрита от консорциума теломер към теломер (T2T). Това представлява най-голямото подобрение на човешкия референтен геном, пуснат през 2001 г. от Celera Genomics и Международния консорциум за секвениране на човешки геном. Тази геномна последователност обхваща повечето от еухроматичните региони, като или изключва хетерохроматиновите региони, или погрешно представяне. Тези региони съставляват 8% от човешкия геном, който най-накрая беше разкрит. Новият референтен T2T-CHM131 включва пълна последователност за всички 22 автозоми плюс хромозома X. Тази нова референтна последователност също коригира множество грешки и е добавила приблизително 200 милиона bp нови последователности, съдържащи 2,226 генни копия, от които се предвижда, че 115 кодират протеин.
Настоящият референтен геном GRCh38.p13 е резултат от две големи актуализации, едната през 2013 г., а другата през 2019 г. на геномната последователност на Celera от 2001 г. Въпреки това, той все още имаше 151 милиона базови двойки от неизвестна последователност, разпределени в генома, включително перицентромерни и субтеломерни региони, дупликации, генни и рибозомни ДНК (rDNA) масиви, всички от които са необходими за основните клетъчни процеси. Новата референция е наречена T2T-CHM13, тъй като идва от секвенирането на ДНК от клетъчна линия CHM13 (Complete Hydatiform Mole) и се извършва от консорциум T2T. Клетъчната линия е получена от анормално оплодено яйце или свръхрастеж на тъкан от плацентата, в която жените изглеждат бременни (фалшива бременност), следователно последователността представлява само двете Х хромозоми и автозоми на жената. Използвани са множество технологии за последователност, като например PacBio, Oxford Nanopore, 100X и 70X Illumina секвенсери, за да назовем само няколко. Технологичният напредък в секвенирането доведе до секвениране на останалите 8%, както беше споменато по-горе.
Единственото ограничение на последователността T2T-CHM13 е липсата на Y хромозома. Това секвениране в момента е в ход, като се използва ДНК от клетъчната линия HG002, която има 46 (23 двойки) с XY кариотип. След това последователността ще бъде сглобена, като се използват същите методи, разработени за хомозиготния CHM13 геном.
Наличието на T2T-CHM13 като нова справка геном представлява сериозен пробив, който ще помогне за разбирането на ролята на хетерохроматиновите региони и ще помогне за разбирането на ефектите му върху клетъчните процеси по-подробно. Докато секвенирането на Y хромозомата бъде завършено, това ще служи като референтен геном за бъдещи изследвания за разбиране на клетъчните процеси и функции.
***
Препратки
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. Пълната последователност на човешкия геном bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
***
