Science發表基因組研究重要成果

　　科學家們日前發現，人類基因組的遺傳學差異主要來自于拷貝數變異（CNV）。在此之前人們對CNV的了解并不多，因為CNV一直是基因組測序的一大挑戰。

　　華盛頓大學的遺傳學家Evan Eichler領導研究團隊克服了這一困難。他們對來自全球125個族群的人進行了深度基因組測序，全面分析了基因組中的SNV和CNV。這項研究發表在八月六日的Science雜志上。

　　拷貝數變異（CNV）是指基因拷貝數出現異常，主要分為CNV缺失和CNV重復。CNV是基因組結構變異的重要組成部分，會影響蛋白編碼基因和非編碼基因的表達以及各種信號通路的活性。

　　CNV往往位于高度重復的基因組區域，難以進行測序分析。迄今為止，大部分人類基因組分析（包括人類基因組計劃和千人基因組計劃）都是針對SNV和CNV缺失。技術上的限制使CNV重復長期受到忽視。（延伸閱讀：華人學者Nature Methods發表超強測序分析工具）

　　這項研究的測序深度比千人基因組計劃高10倍，是基因組數據生成的一大突破。研究顯示，人類基因組中的CNV平均為7,396bp。

　　研究人員在這些數據的基礎上重建了人類祖先（大約二十萬年前）的基因組，并對其進行了比較分析。他們發現，人類祖先的基因組中至少有四千萬bp的DNA不存在于現代人類的參考基因組中。不過這些序列有一部分還保留在現代非洲人的基因組中，說明人類在離開非洲大陸之后逐漸喪失了一些DNA序列。

　　研究表明，基因組多樣性主要來自于CNV，尤其是CNV重復。與CNV缺失相比，CNV重復對基因的影響更大。這說明CNV重復和CNV缺失面臨的自然選擇并不相同。“雖然CNV事件比較少，但個體之間的差異主要是由CNV決定的，”Eichler解釋道。

　　研究人員還指出，在非洲以外地區的人中，CNV對基因組多樣性的影響特別大。“八萬年來，當我們祖先離開非洲之后，CNV經歷了更大規模的重塑，”Eichler說。

　　這項研究為人們展示了進化對不同基因組元件的影響。下一步，研究人員將繼續探索特定CNV位點的演化，揭示這些位點與疾病風險的關聯。