在一項(xiàng)新的研究中，來自冰島基因解碼公司（deCODE genetics）、冰島大學(xué)和雷克雅未克大學(xué)的研究人員發(fā)布了首個(gè)使用全基因組序列數(shù)據(jù)開發(fā)出來的全分辨率人類基因組遺傳圖譜。

該圖譜提供了迄今為止關(guān)于人類進(jìn)化的兩個(gè)關(guān)鍵驅(qū)動因素之間的位置、速率和關(guān)聯(lián)性的最詳細(xì)觀察：重組（recombination）—在卵子和精子形成中發(fā)生的基因組重組；并且新發(fā)突變（de novo mutation）—在我們的每個(gè)基因組中出現(xiàn)了幾十個(gè)通常很小的變異，而且我們沒有從父母那里遺傳這些變異。這些過程共同確保每個(gè)人都是我們物種的獨(dú)特版本，不過新發(fā)突變也是兒童罕見疾病的主要原因。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表在2019年1月25日的Science期刊上，論文標(biāo)題為“Characterizing mutagenic effects of recombination through a sequence-level genetic map”。

圖片來自deCODE genetics。

這篇論文介紹了冰島基因解碼公司利用冰島獨(dú)特的群體遺傳資源構(gòu)建出的最新基因組遺傳圖譜，并提供給科學(xué)界。2002年利用6000個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記發(fā)布的首個(gè)人類基因組遺傳圖譜有助于正確地組裝第一個(gè)參考基因組。2010年，在推出第一臺商業(yè)化全基因組測序儀的同時(shí)，冰島基因解碼公司使用了300000個(gè)微衛(wèi)星標(biāo)記來構(gòu)建一個(gè)更加詳細(xì)的人類基因組遺傳圖譜，用于指導(dǎo)對這種新型數(shù)據(jù)的分析。如今的這項(xiàng)新的研究利用了來自多代人的大約150000名冰島人的序列數(shù)據(jù)，包括將近一半的人口，并且提供了450萬次交叉重組和200000多個(gè)新發(fā)突變的精確定位。

論文共同通訊作者、冰島基因解碼公司首席執(zhí)行官Kari Stefansson說，“在過去的20年里，我們一直致力于研究和發(fā)布新發(fā)突變和重組以及它們與人類進(jìn)化和疾病的相關(guān)性。我們之所以這樣做，既是因?yàn)楦钊氲亓私庾鳛橐粋€(gè)物種我們是誰事關(guān)我們的根本利益，也是因?yàn)樵诒鶏u，我們有獨(dú)特的資源來解決這些問題以及它們與健康和醫(yī)學(xué)的相關(guān)性?！?/p>

Stefansson博士總結(jié)道，“進(jìn)化的經(jīng)典前提是它首先由隨機(jī)遺傳變化驅(qū)動。但是，我們在這項(xiàng)新的研究中非常詳細(xì)地觀察到這個(gè)過程實(shí)際上是由基因組本身以及重組和新發(fā)突變之間存在關(guān)聯(lián)性的事實(shí)系統(tǒng)地調(diào)節(jié)的。我們確定了影響重組率和位置的35個(gè)序列變異，并且顯示在重組位點(diǎn)發(fā)生新發(fā)突變的可能性比基因組中其他位置高出50倍以上。此外，女性對重組的貢獻(xiàn)更多，而男性對新發(fā)突變的貢獻(xiàn)更大，并且新發(fā)突變構(gòu)成了兒童時(shí)期罕見疾病的主要來源。我們在這項(xiàng)新的研究中觀察到基因組是在一定范圍內(nèi)產(chǎn)生多樣性的引擎。這顯然有利于我們物種的成功，但對某些人來說，成本也很高，因此，我們必須努力解決罕見疾病，這是一項(xiàng)集體責(zé)任?！?/p>

參考資料：

Bjarni V. Halldorsson et al. Characterizing mutagenic effects of recombination through a sequence-level genetic map. Science, 2019, doi:10.1126/science.aau1043.

原標(biāo)題：Science：發(fā)布首個(gè)全分辨率的人類基因組遺傳圖譜

來源：生物谷