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圖源：unsplash2003年，人類基因組計劃結束了13年長跑，成功測序人體90%以上的基因，但其餘部分仍難以解碼。
近年來，DNA讀取技術不斷改善，這些空缺被逐步填滿，研究人員得以進一步繪製完整的人類基因組圖譜。但還是有百餘個區域未得完成，其中就包括X染色體上的幾個部分。
而近期發表於Nature的一項研究顯示，科學家首次確定從端粒到端粒的X染色體的完整序列，此成就能幫助科學家進一步了解多種遺傳條件。
測序X染色體及其它染色體的區域難倒了科學家，因為這些部位包含大量重複的DNA片段，令測序變得棘手，片段上有著重複了成千上萬次的DNA字母（即鹼基）。
加利福尼亞大學加州聖克魯斯分校的DNA生物學家、該論文作者卡倫·米加表示：「直到最近，組裝或拼湊這些片段才成為可能。」
研究人員採用高級測序技術，專注於解碼X染色體，因為絕大多數人至少有一條X染色體。通常，從生理上的女性有一對X染色體，生理上是男性的人有一條X染色體和一條Y染色體。
米加說：「基因遺傳學及基因組學領域研究X染色體，因其與許多遺傳特性及疾病相關聯。」比如，X染色體與色盲、杜氏肌營養不良及血友病有關。
圖源：Science Photo Library — SCIEP米加與來自美國國家人類基因組研究所的研究員亞當·菲利皮合作，採用長讀長測序，即能一次讀取長鏈DNA鹼基的技術進行研究。人類基因密碼長到難以想像——約60億個鹼基——且DNA測序儀無法同時讀取所有鹼基。
因此，研究人員不得不將基因組切割為含有上百個鹼基的小片段，這樣便可以一次分析一個小片段。任務完成後，研究人員還須重新拼接這些片段。
在人類基因組項目初期，科學家一次僅能讀取500個鹼基。20世紀中期，測序技術愈加精準，但其速度降至每次讀取100至200個鹼基。到2010年，新技術問世，可一次讀取約10000個鹼基。使用舊測序技術時，這些重複DNA片段切割出的短片段十分相似，幾乎沒有能將它們拼接的線索。
現在，測序技術的改進意味著一些儀器可以同時讀取約100000甚至更多的鹼基。米加與菲利皮團隊採取兩種工具分析X染色體，染色體來自內含兩個相同X染色體的特殊細胞。之後，菲利皮及其團隊使用新創建的電腦程式拼接這些片段。
在X染色體上，他們能夠填補染色體中央及許多基因上的空白部分。這樣一來，儘管研究人員沒發現什麼大驚喜——比如沒有新的、尚待發現的基因，但他們發現了許多在基因組重複片段中的變化。變化包括DNA鹼基替換、缺失或插入，也包括較長DNA片段的複製、易位或倒置，這些問題會導致基因疾病。
圖源：drugtargetreview米加說：「你可以對人群中一些最豐富的序列多樣性視而不見，而你所忽視的或許就與此前無法研究的疾病有關。」
進一步研究這些尚未測序的區域會開闢基因組新疆界，研究人員可以以此尋找基因突變與原因未知的基因疾病之間的聯繫。接下來，研究人員把目光轉向下一個未完整測序的染色體，以期最終能拼接出首個完整的人類基因組序列。
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