第一份人类“泛基因组”草图发布，其有何重大意义？

至于为什么这样，大概是因为当时测序一个人的基因组实在太贵，按照最后的统计，六国科学家用了总计42亿美元，才完成了第一个人类基因组草图。当时的科学家们或许是希望通过一个基因组计划获得尽可能多的人类基因信息，所以将不同人的DNA进行了混合；同时受制于技术，当时制作物理图等技术需要消耗大量的DNA，如果都是来自一个人，恐怕得抽很多血了。虽然是来自于至少4个人，但是这份基因组图是以“一个人”的形式出现的。

过去的20年中，在技术的进步和科学家们的不断努力之下，2022年科学家们发表了从端粒到端粒的人类基因组计划完成图，填补了人类基因组计划留下的几乎所有的“洞”。我们真正看到了完整的“一个”人类基因组图谱。完成了前面所述的人类基因组有很多“洞”的遗憾。而在是2023年5月初发表在《自然》和《自然·生物技术》杂志的四篇文章，更是将人类基因组推进到了“泛基因组”时代，也就是每个人的基因特征的时代。今天，我们就讲讲最新的这一系列进展。

这次发表在《自然》《自然·生物技术》等期刊上的几篇文章，分别包括：发表于《自然-生物技术》的“人类泛基因组参考序列草图”；《自然》杂志的“人类片段化扩增中的突变和基因转化增加”、“人类异源染色体近端着丝粒之间的重组”、“使用Minigraph-Cactus比对工具来构建人类泛基因组图”。

相比于GRCh38，该草图能检测到结构变异基因的数量增加了104%。弥补了GRCh38中 210 Mb（兆碱基）的DNA序列片段，其中151 Mb的区域之前完全未知，59 Mb的区域是通过之前计算机模拟得到的预测序列。之前这种缺失的情况会造成相关研究的数据偏差，也意味着在人类基因图谱中，依然有很多区域是我们未知的。还需要继续完善。

第三，科学家们利用人类泛基因组草图，观察到异源着丝粒染色体短臂之间的重组模式，并观察到了某种DNA交换机制。这表明，在染色体之间，存在一种过去曾被推测存在但未被证实的DNA交换方式的确存在。

当然，这次取得的研究成果还只是人类泛基因组研究发展中的一个过渡阶段，整个计划旨在观察和描绘350名个体的遗传多样性。现在完成的，只是其中一小部分。研究人员计划到2024年年中完成这350人的基因组测序工作。

我们也希望在未来，人类基因组研究领域，有更多中国的声音，有更多来自中国的贡献。

作者：田埂

出品：中国科协科普部

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