中國人泛基因組圖譜 隱藏的專屬密碼首次揭示

中國人泛基因組圖譜隱藏的專屬密碼首次揭示。(文匯報)

《文匯報》15日報導,復旦大學、西安交通大學、中國醫學科學院等26家單位聯合完成的中國人羣泛基因組聯盟(CPC)一期研究進展,以〈基於36個族羣的中國人泛基因組參考圖譜〉爲題,於14日23時發表於國際期刊《自然》。這是中國大陸學者領導的人羣基因組研究首次登上《自然》。

這項研究初步構建了中國人羣的泛基因組參考圖譜,揭示了中國人的基因組中隱藏着此前從未揭示過的基因序列。在重構人類演化歷程、找回複雜疾病研究「丟失的遺傳率」等研究和應用中,該圖譜具有巨大的潛在價值。目前,團隊正加速這一圖譜的實用性研究,將之推向臨牀疾病檢測尤其是精準醫學領域。

泛基因組參考圖譜,簡言之,就是藉助數學中圖論的思想和計算技術,將人類多個族羣的代表性樣本、具有多樣性的基因序列以多維圖譜形式組裝起來,形成一個能充分反映種羣基因組結構變異多樣性的導航圖,從而指導進一步的遺傳學和醫學研究。

上世紀末的人類基因組計劃和曼哈頓計劃、阿波羅登月計劃,並列爲人類科學研究的三大重大專案,並於2001年首次發佈了人類基因組草圖。但是,目前通用的人類參考基因組主要基於歐洲白人爲主體樣本構建,尤其是因爲當時樣本品質的原因,其中70%的資料來自同一個人。這一結果難以代表非歐裔族羣,尤其難以代表中國族羣的基因組多樣性。即便是最新發表的人類泛基因組國際聯盟(HPRC)蒐集了全球範圍的47例樣本,也僅包含3例中國漢族樣本。

中國巨大的人口基數和豐富的人羣多樣性是發展人類基因組學和精準醫學的重要優勢:西南部高原地區分佈衆多藏緬、南亞語系族羣,東西方人羣在西北部絲綢之路沿線交融,苗瑤語族人羣在雲貴地區世代繁衍,蒙古、突厥人羣曾遊牧於北部風沙地,通古斯語族抵抗嚴寒一路向北,臺-卡岱(侗臺)族羣的先輩亦曾穿梭於南方叢林河谷。

構建能代表中華民族遺傳多樣性的中國人羣泛基因組圖譜,將極大提高捕獲罕見或低頻遺傳變異的靈敏度和準確性,支撐服務中國人遺傳多樣性研究、複雜疾病分子機制研究和精準醫學研究與應用。

從在人類基因組計劃中,中國只承擔「1%」的圖譜繪製任務,到今天,中國人羣泛基因組圖譜「100%」由中國科學家完成。

論文共同作者之一,復旦大學校長、中科院院士金力表示,這一研究的發現反映了中國人的基因組中可能仍有大片有價值的礦藏尚未得到充分開採。同時,基因組結構變異大概是生物進化中從微觀到宏觀演變的關鍵遺傳基礎,也是最有可能連接漸變到躍變這個「鴻溝」的進化密碼。「我相信,通過對基因組結構變異的高精度解析,不但能大幅提升『基因型-表型』關聯分析的功效,還可能最終幫助我們理解生命演化中重要性狀和功能產生的遺傳基礎和分子機制。」