科技日?qǐng)?bào)實(shí)習(xí)記者 張佳欣
國(guó)際千人基因組計(jì)劃(1KGP)
了解基因型和表型之間的關(guān)系是生物學(xué)和醫(yī)學(xué)的核心目標(biāo)之一。
2008年1月開(kāi)始的國(guó)際千人基因組計(jì)劃 （1KGP）是一項(xiàng)旨在建立迄今為止最詳細(xì)的人類(lèi)遺傳變異目錄的國(guó)際研究工作，其收集了來(lái)自四個(gè)不同洲的數(shù)千人的遺傳多樣性基因組序列，可幫助解決與疾病相關(guān)的遺傳變異。
2010年，該計(jì)劃試驗(yàn)階段已完成，取得豐碩成果。第一是獲得了迄今最詳盡的人類(lèi)基因多態(tài)性圖譜，第二是探索出了研究基因多態(tài)性的新技術(shù)手段。2012年，該計(jì)劃完成1092個(gè)基因組的測(cè)序。2015年，《自然》雜志的兩篇論文報(bào)告了該項(xiàng)計(jì)劃的完成情況以及未來(lái)研究方向。
通過(guò)概述所有人類(lèi)遺傳變異，該計(jì)劃將為生物科學(xué)的所有領(lǐng)域，特別是遺傳學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥理學(xué)、生物化學(xué)和生物信息學(xué)等學(xué)科提供有價(jià)值的工具。
科學(xué)家們計(jì)劃在接下來(lái)的3年內(nèi)使用新開(kāi)發(fā)的更快、更便宜的技術(shù)，對(duì)來(lái)自多個(gè)不同種族的至少1000名匿名參與者的基因組進(jìn)行測(cè)序。
萬(wàn)種脊椎動(dòng)物基因組計(jì)劃（VGP）
大約十年前，科學(xué)家們開(kāi)始開(kāi)發(fā)新的技術(shù)來(lái)產(chǎn)生更長(zhǎng)的序列讀數(shù)，填補(bǔ)人類(lèi)和其他物種基因組的空白。其中一項(xiàng)倡議是由美國(guó)霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）研究員埃里?！べZ維斯領(lǐng)導(dǎo)的萬(wàn)種脊椎動(dòng)物基因組計(jì)劃（VGP），旨在生成71657種現(xiàn)存脊椎動(dòng)物物種的近乎無(wú)錯(cuò)誤的參考基因組組合，并使用這些基因組來(lái)解決生物學(xué)、疾病和生物多樣性保護(hù)中的基本問(wèn)題。
研究人員在2021年4月28日出版的《自然》雜志上宣布，該計(jì)劃為25種動(dòng)物制作了第一個(gè)幾乎沒(méi)有錯(cuò)誤和近乎完整的參考基因組。這些物種包括第一批瀕危脊椎動(dòng)物的高質(zhì)量基因組，例如大馬蹄蝠、加拿大猞猁、鴨嘴獸和鸮鸚鵡等。
科學(xué)家們正利用VGP的新數(shù)據(jù)研究使蝙蝠對(duì)新冠肺炎免疫的基因，并對(duì)基礎(chǔ)科學(xué)中長(zhǎng)期存在的慣例提出了質(zhì)疑，例如在人類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)、爬行動(dòng)物和魚(yú)類(lèi)中發(fā)現(xiàn)的催產(chǎn)素及其受體之間是否存在顯著差異。
該計(jì)劃下一步將對(duì)所有1000個(gè)脊椎動(dòng)物屬進(jìn)行測(cè)序，然后是所有10000個(gè)脊椎動(dòng)物科，最后是每一個(gè)脊椎動(dòng)物物種。
人類(lèi)泛基因組參考聯(lián)盟（HPRC）
人類(lèi)參考基因組是人類(lèi)遺傳學(xué)中使用最廣泛的資源。其目前的結(jié)構(gòu)是來(lái)自20多個(gè)人的合并單倍型的線性組合，單個(gè)個(gè)體構(gòu)成了大部分序列。它并不代表全球人類(lèi)基因組變異，存在一定偏差和錯(cuò)誤。因此，需要一份具有全球代表性的高質(zhì)量的參考基因組，包括單核苷酸變體、結(jié)構(gòu)變體和功能元件等常見(jiàn)變體。
人類(lèi)泛基因組參考聯(lián)盟（HPRC）的目標(biāo)是為代表95%以上人類(lèi)遺傳多樣性的350人或更多人創(chuàng)建一個(gè)更高質(zhì)量、近乎完整和近乎無(wú)錯(cuò)誤的基因組，以圖形為基礎(chǔ)，以端粒到端粒的方式表示全球基因組多樣性。端粒到端粒聯(lián)盟（T2T）現(xiàn)已加入該聯(lián)盟。
該聯(lián)盟利用技術(shù)創(chuàng)新、研究設(shè)計(jì)和全球合作伙伴關(guān)系，構(gòu)建盡可能高質(zhì)量的人類(lèi)基因組參考。其目標(biāo)是改進(jìn)數(shù)據(jù)表示和簡(jiǎn)化分析，以實(shí)現(xiàn)完整二倍體基因組的常規(guī)組裝。隨著對(duì)倫理框架的關(guān)注，HPRC將包含對(duì)全球基因組變異的更準(zhǔn)確和多樣化的表示，改善跨人群的基因與疾病關(guān)聯(lián)研究，將基因組研究的范圍擴(kuò)大到基因組中最重復(fù)和最多態(tài)的區(qū)域，并作為未來(lái)生物醫(yī)學(xué)研究和精確醫(yī)學(xué)的最終遺傳資源。
