迄今為止最全面的人類蛋白質編碼區遺傳變異記錄 本周Nature封面研究

2021-01-15 Nature自然科研

一項關於人類基因組外顯子組(蛋白質編碼區)的深度分析提供了迄今為止有關該區域最全面的遺傳變異記錄。登上本周《自然》雜誌封面的研究 Analysis of protein-coding genetic variation in 60,706 humans 被認為有助於從臨床發現與人類疾病相關的遺傳變異。

 

來自哈佛-麻省理工博德研究所,參與人類外顯子組整合資料庫(ExAC)項目的 Daniel MacArthur 及同事分析了來自60,706位被試者的外顯子組測序數據,這些被試者來自於不同的地理人口系譜,包括歐洲、非洲、南亞、東亞和拉美人口。他們發現了約740萬個遺傳子多態(genetic variants),對於人類低頻蛋白質編碼多態的分析,其解析度達到前所未有的程度。


作者通過分析該數據集來表徵全球遺傳變異的模式,在較小的遺傳變異數據集上達到了此前無法實現的解析度。遺傳變異密度令研究人員得以在同一位點分辨多重序列多態(多等位基因多態),而數據集的規模則令研究人員得以首次獲得一些有關復發突變的發現,復發突變指的是罕見突變在各人口歷史中獨立發生。


ExAC提供了一個可公開獲取的參照資料庫,事實已經證明這是一個有用的臨床工具,可用於評估潛在的孟德爾遺傳病(單基因病)的致病基因多態,其中一些多態在人口中的普遍程度令人難以置信。作者分析了過往研究所報告的192個此類多態,結果發現僅9個有充足的數據表明其與疾病相關。


在另外一篇發表在Genetics in Medicine的論文 Reassessment of Mendelian gene pathogenicity using 7,855 cardiomyopathy cases and 60,706 reference samples 中,倫敦帝國理工學院的Roddy Walsh 及同事評估了最常見的嚴重的孟德爾病之一 — 心肌症(心肌疾病)的遺傳變異情況。他們的發現表明,此前認為與特定心肌症相關的許多基因和基因多態可能並沒有真的關係,不過現在利用ExAC可以顯著改進對基因變體的解讀。

 

在發表在Nature Genetics上的另外一篇論文 Patterns of genic intolerance of rare copy number variation in 59,898 human exomes中,西奈山伊坎醫學院的 Douglas Ruderfer 及同事分析了ExAC數據集內罕見的拷貝數變異(一種基因組結構變異)。

 

一直有研究設法記錄外顯子組內的遺傳變異,而ExAC是其中規模最大最全面的一個項目。在伴隨的新聞與觀點版塊中,西雅圖華盛頓大學的 Jay Shendure 總結說:「ExAC既是一項技術成就,也是一項政治成就,不僅有數據爭議,也有研究者、審批許可和14餘項研究的角力 — 主要針對的是各種常見疾病的遺傳問題。」


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