توالی کامل ژنوم انسان فاش شد

کامل انسان ژنوم توالی دو کروموزوم X و اتوزوم از رده سلولی مشتق از بافت زن تکمیل شده است. این شامل 8 درصد از ژنوم سکانسی که در پیش نویس اصلی که در سال 2001 منتشر شد، وجود نداشت. 

کامل انسان ژنوم توالی کل 3.055 میلیارد جفت پایه توسط کنسرسیوم تلومر به تلومر (T2T) آشکار شده است. این نشان دهنده بزرگترین پیشرفت در انسان مرجع ژنوم در سال 2001 توسط Celera Genomics and the International منتشر شد انسانی ژنوم کنسرسیوم توالی یابی که ژنوم توالی بیشتر نواحی euchromatic را پوشش می‌دهد در حالی که مناطق هتروکروماتین را کنار گذاشته و یا نمایش اشتباهی دارد. این مناطق 8 درصد از مناطق را تشکیل می دهند انسان ژنوم که بالاخره فاش شد مرجع جدید T2T-CHM13¹ شامل توالی کامل برای تمام 22 اتوزوم به اضافه کروموزوم X. این توالی مرجع جدید همچنین خطاهای متعددی را تصحیح کرده است و تقریباً 200 میلیون جفت باز توالی جدید حاوی 2,226 نسخه ژن را اضافه کرده است که از این تعداد 115 نسخه کد کننده پروتئین پیش بینی شده است.  

ژنوم مرجع فعلی GRCh38.p13 در نتیجه دو به‌روزرسانی عمده، یکی در سال 2013 و دیگری در سال 2019 در توالی ژنوم سلرا در سال 2001، ایجاد شده است. با این حال، هنوز 151 میلیون جفت پایه از توالی ناشناخته داشت که در سراسر آن توزیع شده بود ژنوماز جمله نواحی پری‌سانترومری و زیر تلومر، تکرارها، آرایه‌های ژن و DNA ریبوزومی (rDNA) که همگی برای فرآیندهای سلولی ضروری هستند. مرجع جدید به عنوان T2T-CHM13 نامگذاری شده است زیرا از توالی یابی DNA از رده سلولی CHM13 (مول کامل Hydatiform) بدست می آید و توسط کنسرسیوم T2T انجام می شود. رده سلولی از تخمک بارور شده غیرطبیعی یا رشد بیش از حد بافت جفتی که در آن زنان باردار به نظر می‌رسند (بارداری کاذب) مشتق شده است، از این رو این توالی فقط دو کروموزوم X و اتوزوم زن را نشان می‌دهد. چندین فناوری توالی مانند PacBio، Oxford Nanopore، 100X و 70X Illumina sequencer برای نام بردن چند مورد استفاده شده است. پیشرفت های تکنولوژیکی در توالی یابی منجر به توالی 8 درصد باقیمانده همانطور که در بالا ذکر شد، شده است. 

تنها محدودیت توالی T2T-CHM13 فقدان کروموزوم Y است. این توالی یابی در حال حاضر با استفاده از DNA از رده سلولی HG002، که دارای 46 (23 جفت) با کاریوتایپ XY است، در حال انجام است. سپس توالی با استفاده از همان روش های توسعه یافته برای ژنوم CHM13 هموزیگوت جمع آوری می شود. 

در دسترس بودن T2T-CHM13 به عنوان یک مرجع جدید ژنوم نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ است که به درک نقش مناطق هتروکروماتین کمک می کند و به درک تأثیرات آن بر فرآیندهای سلولی با جزئیات بیشتر کمک می کند. تا زمانی که توالی کروموزوم Y تکمیل شود، این ژنوم مرجع برای مطالعات آینده در درک فرآیندها و عملکردهای سلولی خواهد بود. 

***

منابع 

1. Nurk S، Koren S، Rhie A، Rautiainen M، Bzikadze AV، Mikheenko A و همکاران. دنباله کامل الف انسان ژنوم bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798 

***