Denisovan DNA影响现代大洋洲种群的影响免疫系统

2021-12-12 12:36:00窦艳美导读已经发现了超过120,000种影响大范围DNA的新型人类遗传变异，其中一些与免疫反应，现代系统疾病易感性或消化有关。大洋惠康桑格研究所的洲种科学家在迄今为止

已经发现了超过120,000种影响大范围DNA的新型人类遗传变异，其中一些与免疫反应，免疫疾病易感性或消化有关。影响惠康桑格研究所的现代系统科学家在迄今为止对全世界最多样化的人群进行的一项研究中，发现了影响DNA多个碱基的大洋这些变化，称为结构变异。洲种其中包括巴布亚新几内亚人口中重要医学基因的免疫变异，这些变异是影响从丹尼索万祖先那里继承而来的。

今天在《细胞》杂志上发表的现代系统资源为人类参考基因组添加了新的序列区域，而人类参考基因组是大洋所有人类遗传学的世界标准，但是洲种还不完整。这些在医学上重要的免疫基因的先前未知的变异，可能会影响某些人群的药物治疗功效，将成为全球精密医学领域的宝贵资源。

结构变异是遗传变化，可以涵盖从几到几百万个碱基对的任何DNA，因此特别可能影响基因的功能。一些基因，例如那些影响免疫反应的基因，被认为是“医学上重要的”。影响这些基因功能的DNA变化会导致健康问题或对特定疾病的抵抗力或敏感性增加。

到目前为止，大多数大规模的遗传研究通常都集中在影响单个DNA单碱基对的变化上。

威康姆桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)的科学家此前曾领导了来自全球54个地理，语言和文化上不同的种群的911基因组测序，现在已经在寻找这些序列的结构变异。

将这些序列与人类参考基因组进行比较，以创建结构变异的目录，其中四分之三以前是未知的。然后，研究小组调查了这些结构变异在54个种群中的普遍程度，以及其中哪些遗传自尼安德特人或Denisovan的祖先。

在发现的126,018个结构变异中，有医学上重要的变异是从巴布亚新几内亚及附近大洋洲种群的Denisovan祖先那里继承而来的，其中包括AQR基因的高频缺失，该变异在检测病毒和调节抗病毒免疫应答中起作用。

Mohamed Almarri，该研究的第一作者和博士学位。惠康桑格研究所的学生说：“通过分析未充分研究的种群的基因组，我们已经找到了以前的大规模测序项目未发现的高频结构变异。其中一些是在医学上重要的基因我们了解了人口如何抵抗某种疾病，或者为什么他们容易感染其他疾病。这是至关重要的知识，将有助于确保可以针对每个特定人群量身定制治疗方案。”

这项研究发现了其他显着的结构变异，再加上现有的人类进化知识和特定基因的作用，为个体群体的进化方式提供了亮点。

该Karitiana人，谁住在现代的巴西，被发现携带一个变化的影响淀粉消化MGAM基因。Karitiana饮食来源于，狩猎和耕种，因此减少淀粉的消化可能是不利的，因此令人惊讶。人们认为，运气可能将这种变化集中在幸免于过去5,000年人口崩溃的少数人群中。

研究小组还发现了新颖的“失控重复”，其中种群进化为携带多个基因拷贝。例如，研究中包括的所有非洲人口都携带了多个拷贝的HPR基因，这与抵抗昏睡病有关。中和西非人口携带的副本数量最多(最多九份)，而该地区是该病最普遍的地区。

莱斯特大学的该领域专家埃德·霍尔洛克斯博士说：“这项非常有价值的研究表明，人类基因组的结构变异对全世界人类遗传多样性的重要性。这项工作支持了这一概念。人类对不同环境的某些适应性变化是由于整个基因或部分基因的丢失或获得而引起的，结构变异可能很难发现，这项研究还提供了一个有充分依据的结构变异参考集，这将是重要的未来研究的跳板。”

这项研究为人类参考基因组序列增加了近两百万个新近识别的碱基对。由于人类参考基因组是由少数人组装而成的，因此这些参考基因中缺少这些个体中不存在的DNA区域。

该团队使用一种称为从头基因组组装的最新技术，从头开始重建了25个多样化的人类基因组。通过直接将这些组装好的基因组与参考基因进行比较，研究人员能够鉴定出存在于多个种群中的缺失序列。这说明了单一人类参考的局限性以及对来自不同人群的高质量参考基因组的需求。

最近从惠康桑格研究所(Wellcome Sanger Institute)退休的薛亚莉博士说：“结构变体很复杂，但在功能，进化和医学上都很重要。这些新的结构变体的发现提供了迄今为止这种变体中最丰富的资源之一，它不仅提供了有关人口历史的独特见解，并改善了目前使用的人类参考基因组，而且还将大大有益于未来的医学研究。”