Der komplette human Genom Die Sequenzierung der beiden X-Chromosomen und Autosomen der aus weiblichem Gewebe stammenden Zelllinie ist abgeschlossen. Darin enthalten sind die 8 % der Genom Sequenz, die im Originalentwurf aus dem Jahr 2001 fehlte.
Der komplette human Genom Die Sequenz der gesamten 3.055 Milliarden Basenpaare wurde vom Telomere-to-Telomere (T2T)-Konsortium enthüllt. Dies stellt die größte Verbesserung dar human Referenz Genom veröffentlicht im Jahr 2001 von Celera Genomics and the International Human Genome Sequenzierungskonsortium. Das Genom Die Sequenz deckte die meisten euchromatischen Regionen ab, während die Heterochromatinregionen entweder weggelassen oder fehlerhaft dargestellt wurden. Diese Regionen umfassen 8 % der human Genom das wurde nun endlich enthüllt. Die neue T2T-CHM13-Referenz1 enthält die vollständige Sequenz für alle 22 Autosomen plus Chromosom X. Diese neue Referenzsequenz hat auch zahlreiche Fehler korrigiert und ungefähr 200 Millionen bp neuer Sequenzen hinzugefügt, die 2,226 Genkopien enthalten, von denen 115 als proteinkodierend vorhergesagt werden.
Das aktuelle GRCh38.p13-Referenzgenom ist das Ergebnis zweier großer Aktualisierungen der Celera-Genomsequenz von 2013, eine im Jahr 2019 und die andere im Jahr 2001. Es enthielt jedoch immer noch 151 Millionen Basenpaare unbekannter Sequenz, die über das gesamte Gebiet verteilt waren Genom, einschließlich perizentromerer und subtelomerer Regionen, Duplikationen, Gen- und ribosomaler DNA (rDNA)-Arrays, die alle für grundlegende zelluläre Prozesse notwendig sind. Die neue Referenz wurde als T2T-CHM13 bezeichnet, da sie aus der Sequenzierung der DNA der Zelllinie CHM13 (Complete Hydatiform Mole) stammt und vom T2T-Konsortium durchgeführt wird. Die Zelllinie stammt von einer abnormalen befruchteten Eizelle oder einer Gewebeüberwucherung aus der Plazenta, in der die Frau schwanger zu sein scheint (falsche Schwangerschaft), daher stellt die Sequenz nur die beiden X-Chromosomen und Autosomen der Frau dar. Es wurden mehrere Sequenzierungstechnologien eingesetzt, beispielsweise PacBio, Oxford Nanopore, 100X- und 70X-Illumina-Sequenzer, um nur einige zu nennen. Die technologischen Fortschritte bei der Sequenzierung haben wie oben erwähnt zur Sequenzierung der verbleibenden 8 % geführt.
Die einzige Einschränkung der T2T-CHM13-Sequenz ist das Fehlen eines Y-Chromosoms. Diese Sequenzierung ist derzeit im Gange, wobei die DNA der HG002-Zelllinie verwendet wird, die einen 46 (23 Paare) mit einem XY-Karyotyp aufweist. Die Sequenz wird dann unter Verwendung der gleichen Methoden zusammengesetzt, die für das homozygote CHM13-Genom entwickelt wurden.
Die Verfügbarkeit von T2T-CHM13 als neue Referenz Genom stellt einen wichtigen Durchbruch dar, der zum Verständnis der Rolle von Heterochromatin-Regionen und zum genaueren Verständnis ihrer Auswirkungen auf die zellulären Prozesse beitragen wird. Bis die Sequenzierung des Y-Chromosoms abgeschlossen ist, dient dieses als Referenzgenom für zukünftige Studien zum Verständnis der zellulären Prozesse und Funktionen.
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Referenzen
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. Die vollständige Sequenz von a human Genom bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
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