科技日報實習(xí)記者 張佳欣

國際千人基因組計劃(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)的核心目標之一。

2008年1月開始的國際千人基因組計劃?（1KGP）是一項旨在建立迄今為止最詳細的人類遺傳變異目錄的國際研究工作，其收集了來自四個不同洲的數(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，該計劃試驗階段已完成，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，該計劃完成1092個基因組的測序。2015年，《自然》雜志的兩篇論文報告了該項計劃的完成情況以及未來研究方向。

通過概述所有人類遺傳變異，該計劃將為生物科學(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)科提供有價值的工具。

科學(xué)家們計劃在接下來的3年內(nèi)使用新開發(fā)的更快、更便宜的技術(shù)，對來自多個不同種族的至少1000名匿名參與者的基因組進行測序。

萬種脊椎動物基因組計劃（VGP）

大約十年前，科學(xué)家們開始開發(fā)新的技術(shù)來產(chǎn)生更長的序列讀數(shù)，填補人類和其他物種基因組的空白。其中一項倡議是由美國霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所（HHMI）研究員埃里?！べZ維斯領(lǐng)導(dǎo)的萬種脊椎動物基因組計劃（VGP），旨在生成71657種現(xiàn)存脊椎動物物種的近乎無錯誤的參考基因組組合，并使用這些基因組來解決生物學(xué)、疾病和生物多樣性保護中的基本問題。

研究人員在2021年4月28日出版的《自然》雜志上宣布，該計劃為25種動物制作了第一個幾乎沒有錯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)研究使蝙蝠對新冠肺炎免疫的基因，并對基礎(chǔ)科學(xué)中長期存在的慣例提出了質(zhì)疑，例如在人類、鳥類、爬行動物和魚類中發(fā)現(xiàn)的催產(chǎn)素及其受體之間是否存在顯著差異。

該計劃下一步將對所有1000個脊椎動物屬進行測序，然后是所有10000個脊椎動物科，最后是每一個脊椎動物物種。

人類泛基因組參考聯(lián)盟（HPRC）

人類參考基因組是人類遺傳學(xué)中使用最廣泛的資源。其目前的結(jié)構(gòu)是來自20多個人的合并單倍型的線性組合，單個個體構(gòu)成了大部分序列。它并不代表全球人類基因組變異，存在一定偏差和錯誤。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變體。

人類泛基因組參考聯(lián)盟（HPRC）的目標是為代表95%以上人類遺傳多樣性的350人或更多人創(chuàng)建一個更高質(zhì)量、近乎完整和近乎無錯誤的基因組，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)計和全球合作伙伴關(guān)系，構(gòu)建盡可能高質(zhì)量的人類基因組參考。其目標是改進數(shù)據(jù)表示和簡化分析，以實現(xiàn)完整二倍體基因組的常規(guī)組裝。隨著對倫理框架的關(guān)注，HPRC將包含對全球基因組變異的更準確和多樣化的表示，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大到基因組中最重復(fù)和最多態(tài)的區(qū)域，并作為未來生物醫(yī)學(xué)研究和精確醫(yī)學(xué)的最終遺傳資源。