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在具有里程碑意义的人类基因组计划的第一份基因组草案发布20多年后，研究人员发表了一份人类“泛基因组”草案 - 这是即将成为遗传研究新参考的快照，它捕获了比以前更多的人类多样性。遗传学家对这一里程碑表示欢迎，同时也强调了围绕使基因组研究更具包容性的努力的关键伦理考虑。
所谓泛基因组，你可以认为是人类基因组的真正标准版本。因为20年前的版本不仅没有提供全部序列，更缺乏基因多样性信息。有了真正的标准版，我们就更容易了解具体个人基因组的特异性或异常问题的基因基础，这将对于我们了解和研究人类自身一次巨大的进步。《科学》和《自然》都对这一新进展第一时间关注和认可。
First human ‘pangenome’ aims to catalogue genetic diversity (nature.com)
‘Pangenome’ hopes to represent more diverse view of humans | Science | AAAS
您患冠心病的几率有多大？您对哪种癌症治疗反应最好？答案可能就在你的DNA中。但这不是你的DNA科学家研究的基础。相反，他们着眼于一个“参考”基因组 - 一个由少数欧洲和非洲血统的人的遗传物质组成的基因组。
现在研究人员发布了第一个“泛基因组”，代表了来自全球的祖先个体。这项工作可以改善各种疾病的基因检测，甚至为人类进化和生物学提供新的见解。
“这是一个非凡的进步，”墨西哥国立自治大学的进化遗传学家Mashaal Sohail说，他没有参与该项目。“它使人类遗传变异的图景更加准确和完整。
当第一个人类基因组在2001年发表时，它还没有真正完全完成。它缺少大约8%的遗传字母表，这在当时的测序技术中很难阅读。从那以后，科学家们一直在增加这个“基因组草案”，最后一次更新，称为GRCh38，于2017年发布。去年，研究人员发表了迄今为止最完整的人类基因组，几乎占整个人类序列的100%。
但是这个完整的参考基因组，称为T2T-CHM13，仍然不能反映我们物种的遗传多样性。它不包括同一基因或等位基因的许多版本，例如，这些基因或等位基因可能存在于某些人群中，但其他人群中不存在。它还缺少所谓的结构变异 - 大块DNA可以解释为什么我们每个人都是不同的。
更重要的是，由于GRCh38和T2T-CHM13主要由大多数欧洲血统的个体构建，因此将它们用作参考的医疗工具可能不适用于非欧洲血统的患者。例如，帮助预测某些类型癌症的生物标记在全球特定地区的人群中可能更准确，而有助于衡量一个人患冠心病风险的遗传标记可能大大低估了黑人的风险。
“我们缺少相当多的信息，这些信息可以帮助我们了解健康差异和健康不平等，”亚利桑那州立大学Diné遗传流行病学家Krystal Tsosie说。
为了填补这些空白，加州大学圣克鲁斯分校（UCSC）的计算基因组学家本尼迪克特·帕滕（Benedict Paten）和他在人类泛基因组参考联盟（HPRC）的同事整合了从47个人及其父母那里收集的基因组，整个群体代表了除南极洲以外的每个大陆。他们详细分析了每个人的基因组，分析出哪些部分属于每个父母。为了获得每个基因组的高质量分辨率，研究人员对DNA的长读数进行了测序，使他们能够捕获比以前的研究工作更多的变异。这在GRCh119中先前已知的3亿个碱基对（DNA的构建块）的基础上增加了2.38亿个碱基对。研究小组还发现了1115个参与进化的新基因重复，科学家们今天在《自然》杂志上发表的一系列论文中报告。
新的泛基因组增加了以前难以测序和分析的结构变异，宾夕法尼亚大学的人类遗传学家Sarah Tishkoff说，他没有参与这项新研究。“这是一个非常重要的资源。”
对于马萨诸塞州总医院的遗传学家Heidi Rehm来说，新的泛基因组也可能是罕见遗传病的重大进步。这些条件很难研究，因为导致它们的突变可能不会出现在GRCh38中。她说，泛基因组可能是识别这种基因突变和诊断患者的更好工具。“这很重要。”
Sohail说，新的泛基因组不仅在医学上具有相关性，而且还将为更准确的进化遗传学研究打开大门。随着现在有更多的人被代表，研究人员可以填补我们进化史上的空白，特别是在历史上研究不足的全球地区。
HPRC团队希望在未来增加更多的基因组。Paten说，它已经增加了123个，并希望到明年达到350个的目标。
到目前为止，参与HPRC的大多数机构都位于美国和欧洲。UCSC的遗传学家Karen Miga是HPRC的一部分，他说该项目的下一阶段是使其成为真正的国际努力，并与国外机构合作。
该团队现在的目标是对历史上代表性不足的其他地区的新基因组进行测序，例如中东，研究人员一直在努力对其进行充分采样。
Tsosie说，重要的是，该团队不仅要使用多种基因组，而且还要积极接触正在研究的社区并了解他们的医疗保健需求。这样，这些社区可以直接从项目的结果中受益。Tsosie说，到目前为止，她还没有在HPRC看到这种方法。米加说，她的团队已经在与代表这些社区的研究人员进行谈判，以找出最好的合作方式。
Tishkoff说，即使为新的泛基因组添加数百个额外的基因组也是不够的。她说，那里有更多的多样性。“但这是一个很好的开始。”
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