Двайсет години след публикуването на първата последователност на човешкия геном, международен изследователски екип изведе играта за секвениране на следващото ниво с набор от 64 референтни генома, които отразяват много по-висока разделителна способност и повече генетично разнообразие.
Тъй като Проектът за човешкия геном завърши първия проект на своя референтен геном, декодирането на човешкия генетичен код се трансформира от многомилиардно начинание в сравнително евтина търговска услуга. Въпреки това, комерсиалното секвениране на целия геном или WGS, често пропуска ключови вариации, които могат да направят всичко различно, когато става въпрос за здравето на индивида.
„Като метрика 75% от структурните варианти, които присъстват в генома на този човек, са пропуснати от WGS, но са уловени от нашия отдавна прочетен фазиран геномен сбор“, казва ученият от Университета във Вашингтон, Евън Айхлер за изданието GeekWire. „Такива варианти са около три пъти по-склонни да причинят заболяване.“
Айхлер, който е член на оригиналния проект за човешкия геном, е един от водещите автори на проучване, излагащо новия набор от референтни геноми, публикувано от списание Science.
„Всеки от тези отделни геноми се решава по-пълно, за част от цената на първия човешки геном“, казва той в съобщение за медиите. „Откриваме забележителни разлики в геномната организация, които досега са били пропускани.“
Последователността на проекта за човешкия геном – и друга последователност, която беше публикувана независимо и едновременно от друга група изследователи, всъщност са композити, произведени чрез снаждане на генетичния код от множество индивиди.
За разлика от това, 64-те новоиздадени генома, документират точно сдвоените набори от майчини и бащини генни групи или хаплотипове, както е отразено в генетични проби, взети от 32 индивида. Лицата представляват 25 различни човешки популации от цял свят. Десет от 32-те проби идват от хора, съобщаващи за африкански произход, които обикновено са слабо представени в генетичните изследвания.
„С тези референтни данни индивидуалните различия по отношение на различните видове генетични варианти вече могат да бъдат изследвани с безпрецедентна точност“, казва водещият автор на изследването Петер Еберт, изследовател в Института по медицинска биометрия и биоинформатика в университета Хайнрих Хайне, Германия.
От своя страна Айхлер казва за GeekWire, че подобреното разбиране на човешкия геном „ни позволява да идентифицираме нови горещи точки на генетична нестабилност, които ще бъдат важни за предсказване къде и защо възникват заболявания, особено редки варианти“.
„Освен че причиняват заболяване, структурните варианти са по-склонни да нарушат генната функция“, обясни Айхлер.
Изследователите търсят примери, при които определени видове структурни варианти – например вмъкването на стотици „букви“ от генетичен код – са по-склонни от други варианти да повлияят на генната експресия. „Това не винаги е лошо нещо и понякога подобни промени са от полза“, каза Айхлер. „Вариантите, които са високи в една човешка популация спрямо друга, са добри кандидати.“
Усилията за секвениране разрешиха повече от 100 000 структурни варианта, повечето от които преди бяха неизвестни.
Айхлер казва, че аналитичните техники, използвани за новите референтни геноми, вероятно ще бъдат „играч за промяна“ за бъдещи генетични открития.
„Това няма да се случи утре, но това е начинът, по който всички човешки геноми ще бъдат секвенирани клинично в бъдеще“, каза той в съобщението за медиите. „Някой ден всеки човек ще има свой индивидуален проект за човешки геном, който да нарече свой собствен, и наличието на тази информация ще подобри здравето му.“
В допълнение към Еберт, водещите автори на научния труд, озаглавен „Различни човешки геноми, решени в хаплотип и интегриран анализ на структурни вариации“, включват Питър Аудано от Университета във Вашингтон, Цихуа Жу от лабораторията за геномна медицина Джаксън и Бернардо – Родригес Мартин от Европейската лаборатория за молекулярна биология в Хайделберг. В допълнение към Айхлер, старшите и водещи автори на изследването включват Тобиас Маршал от университета Хайнрих Хайне, Ян Корбел от EMBL и Чарлз Лий от лабораторията Джаксън. Като автори са посочени общо 65 изследователи.
*Цялостното геномно секвениране (също известно като WGS) е процесът, при който едновременно се определя пълната ДНК последователност на човешкия геном. С други думи, чрез цялостното геномно секвениране се разчита цялата наследствена информация на човека.
