泛基因组旨在更好地反映人类种群的多样性
NHGRI 的 Darryl Leja
通过捕捉世界各地人们的多样性来扩展人类基因组计划的努力产生了一种称为“泛基因组参考”的新资源的初稿。
什么是泛基因组？
它是一组来自许多个体的基因组，放在一起以显示序列相同或不同的位置。 人类泛基因组草案由 47 个基因组组成，计划到 2024 年将其扩展到 350 个基因组。
我们为什么需要它？
泛基因组将帮助研究人员发现遗传变异的影响，并开发针对与这些变异相关的疾病的治疗方法。 目前，由于依赖于单一参考基因组，一些变异对研究人员来说基本上是不可见的。
等等，什么是参考基因组？
它是一种地图。 当研究人员对某人的 DNA 进行测序时，他们会根据它们在参考基因组中的适合位置得到很多片段。 这有点像通过查看解剖学教科书来查看每块骨头适合的位置来组装骨架。 对于绝大多数骨骼来说，这很好，但有些人有额外的骨骼，例如教科书中没有的颈肋骨。 “目前，当我们绘制来自患者的序列图时，总会有一小部分序列，有时是很大一部分，无法被绘制出来，”说 埃文·艾希勒 在西雅图的华盛顿大学。
参考基因组基于谁的 DNA？
参考基因组本应由 20 名匿名捐赠者的 DNA 混合而成，但最终，其中 73% 来自一个人。 后来的分析表明 那个人是非裔美国人，而且第二大捐赠者（约 6%）主要是东亚血统。
我们已经对数百万个基因组进行了测序。 为什么我们还没有泛基因组？
我们测序的许多基因组远未完成——事实上，当人类基因组计划宣布“完成”时，单一参考基因组仅完成了 92%。 当时只能对短片段 DNA 进行测序，而且由于大部分基因组是高度重复的，因此许多这些小片段无法重新组装。 泛基因组项目使用了产生更长片段的方法，称为“读取”。 因此，泛基因组基于 99% 完整的极高质量序列。
谁的基因组包含在泛基因组中？
我们不知道，说 卡伦·米加 在加州大学圣克鲁斯分校。 匿名捐助者是之前一项名为 1000 基因组计划的计划的参与者，该计划是根据他们的基因组共同反映人类多样性的程度而选择的。 Eichler 说，大约一半的捐助者是非洲人或有非洲血统，但还需要更多捐助者。 “因为非洲人具有如此多的多样性，而且所有人类都是非洲人口的后裔，所以在我们拥有真正的人类泛基因组参考之前，我们必须在非洲进行更深入的采样，”他说。
泛基因组捕获了多少人类变异？
它包括许多被许多人共享的常见变体，因为这些突变发生在拥有许多后代的远祖中。 要完全捕获所有人类多样性，需要一个包含我们所有 80 亿个基因组的泛基因组，但这不是重点。 “我们想要实现的是现在可以分析每个变异，并且没有未映射的读数，”说 托拜厄斯·马歇尔 在德国杜塞尔多夫海因里希海涅大学。 “基因组的每一部分现在都有一个可以去的地方。”
生物学家会使用泛基因组参考而不是单一参考基因组吗？
有些会。 但大多数人会非常缓慢地转向使用泛基因组，说 杰西吉利斯 在加拿大多伦多大学，他在 2021 年组建了一个 替代“共识参考”。 他说，研究人员基于单一参考开发了很多方法和软件，泛基因组更为复杂。 本尼迪克特·帕腾 加州大学圣克鲁兹分校的泛基因组成员承认，如果成本高于收益，人们就不会转换。 但泛基因组团队已经开发出同样快速的软件工具，他说。
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