Ir pabeigta pilnīga cilvēka genoma secība, kas sastāv no divām X hromosomām un autosomām no sieviešu audu šūnu līnijas. Tas ietver 8% no genoma secības, kas trūka sākotnējā 2001. gadā publicētajā versijā.
Pilnu cilvēka genoma secību, kas aptver visus 3.055 miljardus bāzes pāru, ir atklājis Telomēru-Telomēru (T2T) konsorcijs. Tas ir lielākais uzlabojums salīdzinājumā ar cilvēka atsauces genomu, ko 2001. gadā publicēja Celera Genomics un Starptautiskais cilvēka genoma sekvencēšanas konsorcijs. Šī genoma secība aptvēra lielāko daļu eihromatisko reģionu, vienlaikus vai nu izlaižot heterohromatīna reģionus, vai arī to attēlojums bija kļūdains. Šie reģioni veido 8% no cilvēka genoma , kas beidzot ir atklāts. Jaunā T2T-CHM13 atsauces 1 secība ietver pilnīgu secību visām 22 autosomām, kā arī X hromosomu. Šī jaunā atsauces secība ir arī izlabojusi daudzas kļūdas un pievienojusi aptuveni 200 miljonus bp jaunu secību, kas satur 2,226 gēnu kopijas, no kurām 115, domājams, kodē olbaltumvielas.
Pašreizējais GRCh38.p13 atsauces genoms ir izveidots divu būtisku atjauninājumu rezultātā – viens 2013. gadā un otrs 2019. gadā, pamatojoties uz 2001. gada Celera genoma secību. Tomēr tajā joprojām bija 151 miljons nezināmas secības bāzes pāru, kas izkliedēti visā genomā , tostarp pericentromēriskie un subtelomēriskie reģioni, dublēšanās, gēnu un ribosomu DNS (rDNS) masīvi, kas visi ir nepieciešami fundamentāliem šūnu procesiem. Jaunā atsauce ir nosaukta par T2T-CHM13, jo tā iegūta no DNS sekvencēšanas no CHM13 (pilnīgas hydatiform Mole) šūnu līnijas, un to veic T2T konsorcijs. Šūnu līnija ir iegūta no patoloģiskas apaugļotas olšūnas vai audu pārmērīgas augšanas no placentas, kurā sieviete šķiet stāvoklī (viltus grūtniecība), tāpēc secība attēlo tikai divas sievietes X hromosomas un autosomas. Ir izmantotas vairākas sekvencēšanas tehnoloģijas, piemēram, PacBio, Oxford Nanopore, 100X un 70X Illumina sekvenceri, un tās ir tikai dažas. Tehnoloģiskie sasniegumi sekvencēšanā ir noveduši pie atlikušo 8% sekvencēšanas, kā minēts iepriekš.
Vienīgais T2T-CHM13 secības ierobežojums ir Y hromosomas trūkums. Šī sekvencēšana pašlaik notiek, izmantojot DNS no HG002 šūnu līnijas, kurai ir 46 (23 pāri) ar XY kariotipu. Pēc tam secība tiks apkopota, izmantojot tās pašas metodes, kas izstrādātas homozigotajam CHM13 genomam.
T2T-CHM13 pieejamība kā jauns atsauces genoms ir nozīmīgs izrāviens, kas palīdzēs izprast heterohromatīna reģionu lomu un palīdzēs detalizētāk izprast to ietekmi uz šūnu procesiem. Līdz Y hromosomu sekvencēšanas pabeigšanai tas kalpos par atsauces genomu turpmākiem pētījumiem, lai izprastu šūnu procesus un funkcijas.
***
Atsauces
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. Pilna secība a cilvēka genoma bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
***
