Science：人類基因突變地圖

近日，刊登在雜志Science上的一篇研究論文中，來(lái)自華盛頓大學(xué)的研究人員通過(guò)研究表示，不同種族個(gè)體之間的遺傳差異或許主要取決于名為基因拷貝數(shù)變異(CNVs)的結(jié)構(gòu)元件，相比其它基因特性，比如單核苷酸突變(SNVs)而言，基因的拷貝數(shù)變異此前并沒(méi)有被科學(xué)家們仔細(xì)研究過(guò)，因?yàn)檠芯空吆茈y對(duì)基因拷貝數(shù)變異進(jìn)行遺傳測(cè)序。

文章中研究人員對(duì)236名個(gè)體進(jìn)行研究，分析了參與者的基因拷貝數(shù)變異(CNVs)和單核苷酸突變(SNVs)，研究者表示，基因拷貝數(shù)變異的中等大小被鑒別為7396個(gè)堿基對(duì)，隨后他們對(duì)每一個(gè)基因組都進(jìn)行了深入細(xì)致地測(cè)序研究并且獲得了大量的基因組數(shù)據(jù)；利用測(cè)序數(shù)據(jù)研究人員就可以重建大約20萬(wàn)年前的人類祖先的基因組，并且將其同黑猩猩和猩猩的相關(guān)基因組序列進(jìn)行對(duì)比。

對(duì)比分析后研究者發(fā)現(xiàn)，在遠(yuǎn)古的人類祖先的基因組中至少有4000萬(wàn)個(gè)額外的DNA堿基對(duì)，而這些堿基對(duì)在現(xiàn)代人的基因組中并未發(fā)現(xiàn)，這些序列中的一部分保留在多個(gè)現(xiàn)代非洲人機(jī)體中，這就說(shuō)明額外序列的缺失或許是人類從非洲大陸遷移出去所造成的。

研究者Eichler及其同事將現(xiàn)代人類基因組同三名古代譜系人類的基因組進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)也和兩種滅絕的種類的譜系進(jìn)行了對(duì)比，即穴居人和Denisova人；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，相比單核苷酸突變而言，基因的拷貝數(shù)變異是前者的7倍多樣性來(lái)源。當(dāng)基因的拷貝數(shù)變異事件發(fā)生較少時(shí)，兩個(gè)個(gè)體之間的堿基對(duì)數(shù)量是不同的，而且其很大程度上取決于基因的拷貝數(shù)變異，尤其是在重復(fù)的區(qū)域中，基因拷貝數(shù)變異(CNVs)和單核苷酸突變(SNVs)之間的不同很可能會(huì)隨著新型測(cè)序平臺(tái)的建立而不斷擴(kuò)大，這就可以幫助理解人類的遺傳突變。

基因拷貝數(shù)變異的復(fù)制是zui大多樣性產(chǎn)生的來(lái)源，而相比進(jìn)行CNV的剔除而言，這些特性影響基因表達(dá)的可能性是前者的4倍，這就表明復(fù)制的選擇和剔除或許會(huì)通過(guò)進(jìn)化表現(xiàn)出較多的不同，同時(shí)研究者還發(fā)現(xiàn)，在非非洲的人群基因組中CNV對(duì)基因組的多樣性影響較大。

zui后研究者表示，下一步他們將對(duì)比不同現(xiàn)代人群的特殊CNV位點(diǎn)來(lái)確定正向和負(fù)向的選擇同時(shí)將其同疾病發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)連，本文研究揭示了進(jìn)化如何對(duì)不同的基因組元件起作用，但目前研究者仍然需要投入更多的精力去研究來(lái)理解人類基因組中的哪種CNV是無(wú)作用的或者是有害的。