De volledige assemblage van het menselijke X-chromosoom is een mijlpaal voor genomicsonderzoekers.
Herhaalde DNA-sequentiesverspreid over het genoom en hebben altijd een probleem gevormd bij het bepalen van de sequentie. De meeste technologieën produceren relatief korte "reads" van de sequentie, die vervolgens als een legpuzzel in elkaar moeten worden gezet om het genoom samen te stellen. Herhaalde reeksen leiden tot veel korte metingen en ze zien er ongeveer hetzelfde uit. Het blijft een raadsel hoe verschillende delen van het genoom bij elkaar passen of hoeveel herhalingen ze hebben.
Deze zich herhalende reeksenwerden ooit als hardnekkig beschouwd, maar we hebben nu grote sprongen gemaakt in de sequencing-technologie. Met nanoporeuze sequencing verkrijgen we ultralange metingen van honderdduizenden basenparen die het hele herhalingsgebied kunnen bestrijken, waardoor enkele van de problemen worden omzeild.
Karen Miga, onderzoeker aan het California Genomics Institute in Santa Cruz
De resterende gaten opvullende volgorde van het menselijk genoom opent nieuwe gebieden ervan. Wetenschappers hebben nu het vermogen om verbanden te zoeken tussen sequentievariaties en een specifieke ziekte, evenals andere aanwijzingen voor belangrijke vragen in de menselijke biologie en evolutie.
Hoewel de referentiesequentieHet menselijk genoom is ongeveer 20 jaar geleden gemaakt en heeft nog steeds honderden hiaten. Ja, de meeste DNA-regio's worden herhaald, maar de ontbrekende segmenten kunnen functionele elementen bevatten die verband houden met bepaalde ziekten.
Wetenschappers benadrukken dat veel van de ontoegankelijkeeerdere delen van het genoom behoren tot de rijkste wat betreft variatie in menselijke populaties. Deze informatie kan belangrijk zijn voor het begrijpen van de algemene menselijke biologie.
Karen Miga en Adam Phillippi van de NationalHet Human Genome Research Institute (NHGRI) was medeoprichter van het Telomere-Telomere Consortium (T2T) om de genoomassemblage te voltooien. Ze werkten eerder samen aan een paper uit 2018 waarin het potentieel van nanoporiëntechnologie werd aangetoond om de volledige sequentie van het menselijk genoom te verkrijgen. Voor hun doeleinden gebruikten de wetenschappers de MinION-sequencer Oxford Nanopore Technologies. Het legt de veranderingen in stroom vast die optreden wanneer individuele DNA-moleculen door de nanoporiën in het membraan gaan. De onderzoekers analyseerden deze grote DNA-moleculen vervolgens nogmaals op twee verschillende instrumenten, die elk zeer lange sequenties genereerden.
Om de gegevens te combineren, gebruikten wetenschapperseigen computerprogramma voor het samenstellen van meerdere segmenten van gegenereerde reeksen. Met behulp van technologie creëerde het team een volledige menselijke genoomassemblage die alle voorgaande assemblages overtreft in termen van continuïteit, volledigheid en nauwkeurigheid. Continue assemblage presteert in sommige opzichten zelfs beter dan het huidige menselijke referentiegenoom.
Volgens wetenschappers waren er echter nog steeds verschillende onderbrekingen in deze reeks. Om het X-chromosoom te voltooien, moest het team handmatig verschillende gaten in de reeks elimineren.
Nieuwe sequentie van het menselijk genoom,afgeleid van een menselijke cellijn genaamd CHM13, dicht veel hiaten in het huidige referentiegenoom dat bekend staat als het Genome Reference Consortium build 38 (GRCh38).
Lees ook
Kijk naar de enorme "muur" van honderdduizenden sterrenstelsels achter de Melkweg
Komeet NEOWISE is zichtbaar in Rusland. Waar te zien, waar te kijken en hoe een foto te maken
Hoe T-cellen nieuwe immuniteit tegen COVID-19 vormden en statistieken veranderden