Byla dokončena kompletní sekvence lidského genomu dvou chromozomů X a autosomů z buněčné linie odvozené z ženské tkáně. To zahrnuje 8 % sekvence genomu , která chyběla v původním návrhu zveřejněném v roce 2001.
Kompletní sekvence lidského genomu o celkové délce 3.055 miliardy párů bází byla odhalena konsorciem Telomere-to-Telomere (T2T). Jedná se o největší vylepšení oproti referenčnímu lidskému genomu , který v roce 2001 zveřejnily organizace Celera Genomics a International Human Genome Sequencing Consortium. Tato genomová sekvence pokrývala většinu euchromatických oblastí, přičemž buď vynechávala heterochromatinové oblasti, nebo je reprezentovala chybně. Tyto oblasti tvoří 8 % konečně odhaleného lidského genomu . Nová reference T2T-CHM13 1 obsahuje kompletní sekvenci pro všech 22 autosomů a chromozom X. Tato nová referenční sekvence také opravila četné chyby a přidala přibližně 200 milionů bp nových sekvencí obsahujících 2 226 kopií genů, z nichž se předpokládá, že 115 kóduje proteiny.
Současný referenční genom GRCh38.p13 vznikl v důsledku dvou velkých aktualizací, jedné v roce 2013 a druhé v roce 2019, na genomové sekvenci Celera z roku 2001. Stále však obsahoval 151 milionů párů bází neznámé sekvence rozmístěné po celém genomu , včetně pericentromerických a subtelomerických oblastí, duplikací, genových a ribozomálních DNA (rDNA) polí, které jsou nezbytné pro základní buněčné procesy. Nová reference byla pojmenována T2T-CHM13, protože pochází ze sekvenování DNA z buněčné linie CHM13 (Complete Hydatiform Mole) a je provedeno konsorciem T2T. Buněčná linie je odvozena z abnormálně oplodněného vajíčka nebo z nadměrného růstu tkáně z placenty, u které se žena jeví jako těhotná (falešná gravidita), proto sekvence reprezentuje pouze dva chromozomy X a autosomy ženy. Bylo použito několik sekvenčních technologií, jako například sekvenátory PacBio, Oxford Nanopore, 100X a 70X Illumina, abychom jmenovali alespoň některé. Technologický pokrok v sekvenování vedl k sekvenování zbývajících 8 %, jak je uvedeno výše.
Jediným omezením sekvence T2T-CHM13 je nedostatek Y chromozomu. Toto sekvenování v současné době probíhá pomocí DNA z buněčné linie HG002, která má 46 (23 párů) s karyotypem XY. Sekvence pak bude sestavena za použití stejných metod vyvinutých pro homozygotní genom CHM13.
Dostupnost T2T-CHM13 jako nového referenčního genomu představuje významný průlom, který pomůže pochopit roli heterochromatinových oblastí a detailněji pochopit jejich vliv na buněčné procesy. Do dokončení sekvenování chromozomu Y bude tento genom sloužit jako referenční genom pro budoucí studie zaměřené na pochopení buněčných procesů a funkcí.
***
Reference
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. Kompletní sekvence a člověk genom bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
***
