記者28日從中科院昆明動物研究所獲悉,國際期刊《國家科學(xué)評論》雜志日前在線發(fā)布了由中國科學(xué)院昆明動物研究所、西藏大學(xué)等聯(lián)合攻關(guān)完成的第一個藏族人群高質(zhì)量參考基因組,這是藏族人群高原適應(yīng)研究的又一階段性成果,對解析藏族人群基因組中的大片段結(jié)構(gòu)變異對高原低氧環(huán)境的遺傳貢獻有著重要意義。

珠峰1號(ZF1)基因組的質(zhì)量評估以及結(jié)構(gòu)變異解析
世居高原的藏族人群對極端低氧環(huán)境的適應(yīng),是人類適應(yīng)性進化的典型例子,一直以來受到廣泛關(guān)注。以往對于藏族高原適應(yīng)的遺傳分析,主要集中在基于二代短讀長測序數(shù)據(jù)的單核苷酸變異位點的研究。然而,除了血紅蛋白濃度,藏族如較高的通氣量、較低的肺動脈壓等其他的高原適應(yīng)特征還不能被單核苷酸變異位點解釋。
為了系統(tǒng)解析藏族人群全基因組上的大尺度結(jié)構(gòu)變異,中科院昆明動物研究所宿兵研究員與西藏大學(xué)歐珠羅布教授、上海營養(yǎng)與健康研究所徐書華教授和青海省高原醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院吳天一院士等合作,利用三代長讀長測序技術(shù)以及多種輔助組裝技術(shù),從頭組裝了一個高質(zhì)量的藏族人參考基因組——珠峰1號。
相比于目前已有的人類參考基因組,珠峰1號具有更好的序列連續(xù)性和完整性。利用這個基因組,研究人員找到了17900個大尺度結(jié)構(gòu)變異,其中6505個是有別于其他兩個東亞人的大尺度結(jié)構(gòu)變異。經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn),這些特有的變異相關(guān)基因的功能顯著富集在一個重要的低氧通路上。此外,他們還發(fā)現(xiàn)了一個發(fā)生在基因內(nèi)含子上的163bp缺失,這個缺失在藏族和漢族群體中表現(xiàn)出顯著的頻率差異,且該缺失與藏族較低的肺動脈壓顯著相關(guān)。
另外,研究人員系統(tǒng)評估了藏族基因組中與古人類共享的基因片段,發(fā)現(xiàn)珠峰1號相比于其他東亞個體的基因組有更高的共享片段比例。這個基因組是首個個利用長片段序列從頭組裝的藏族人群的高質(zhì)量參考基因組,研究人員利用該基因組系統(tǒng),解析了藏族人群全基因組水平的結(jié)構(gòu)變異元件數(shù)據(jù)集,這將為今后藏族高原適應(yīng)的醫(yī)學(xué)和進化研究提供重要的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資源。(科技日報 記者趙漢斌)