基因测序计划知多少

国际千基因组计划

了解基因型和表型之间的关系是生物学和医学的核心目标之一。

始于2008年1月的国际千基因组计划是一项国际研究工作，旨在建立迄今为止最详细的人类遗传变异目录。它收集了来自四个不同大陆的数千人的遗传多样性基因组序列，可以帮助解决与疾病相关的遗传变异。

2010年，该计划的试点阶段已经完成，并取得了丰硕成果。一是获得最详细的人类基因多态性图谱，二是探索研究基因多态性的新技术手段。2012年，该计划完成了1092个基因组的测序。2015年，《自然》上的两篇论文报告了该计划的完成情况和未来的研究方向。

通过概述所有人类遗传变异，该计划将为生物科学的所有领域提供有价值的工具，特别是遗传学、医学、药理学、生物化学和生物信息学。

科学家计划在未来3年内使用新开发的更快更便宜的技术对来自许多不同种族的至少1000名匿名参与者的基因组进行测序。

万脊椎动物基因组计划

大约十年前，科学家开始开发新技术来产生更长的序列读数，并填补人类和其他物种基因组中的空白。其中一项倡议是由美国霍华德休斯医学研究所研究员Erich Jarvis领导的10，000脊椎动物基因组计划(VGP)，该计划旨在生成71，657种现有脊椎动物物种的几乎无错误的参考基因组组合，并使用这些基因组解决生物学、疾病和生物多样性保护方面的基本问题。

研究人员在2021年4月28日的《自然》杂志上宣布，该计划为25种动物产生了第一个无错误和几乎完整的参考基因组。这些物种包括第一批濒危脊椎动物的高质量基因组，如大马蹄蝙蝠、加拿大猞猁、鸭嘴兽和鸮鹦鹉。

科学家们正在利用VGP的新数据研究使蝙蝠对新冠肺炎免疫的基因，并质疑基础科学中长期存在的做法，例如在人类、鸟类、爬行动物和鱼类中发现的催产素及其受体之间是否存在显著差异。

该计划的下一步将是对所有1，000个脊椎动物属进行测序，然后是所有10，000个脊椎动物科，最后是每个脊椎动物物种。

泛基因组参考联盟

人类参考基因组是人类遗传学中最广泛使用的资源。它目前的结构是来自20多个个体的合并单倍型的线性组合，单个个体构成了大部分序列。不代表全球人类基因组变异，存在一定偏差和误差。因此，需要一个高质量的全球代表性参考基因组，包括单核苷酸变异体、结构变异体、功能元件等常见变异体。

泛基因组参考联盟的目标是为代表人类95%以上遗传多样性的350人或更多人创建一个更高质量、接近完整、几乎无错误的基因组，该基因组基于图形，以端粒到端粒的方式代表全球基因组多样性。端粒到端粒联盟(T2T)现已加入该联盟。

该联盟利用技术创新、研究设计和全球伙伴关系来建立尽可能高质量的人类基因组参考。其目标是改善数据表示，简化分析，从而实现完整二倍体基因组的常规组装。随着对伦理框架的关注，HPRC将包含更准确和多样化的全球基因组变异的表达，改善基因与疾病关系的跨人群研究，将基因组研究的范围扩大到基因组中最重复和多态的区域，并作为未来生物医学研究和精准医学的最终遗传资源。