Nature两测序文章大比拼

　　

生物通报道：11月6日《Nature》杂志发表了多个测序结果，其中倍受关注的就是深圳华大基因承接的“炎黄一号”的测序结果，以及首次完成的急性骨髓行白血病患者的完整基因组测序工作。以下就研究内容及意义，实验方法和科学小组成员方面比较下这两项重要的测序成果。

1.研究内容及意义

“炎黄一号”基因组：这一论文描绘了第一个亚洲人的全基因组图谱，测序数据总量达到1177亿碱基对，基因组平均测序深度达到36倍，有效覆盖率高达99.97％，变异检测精度达99.9％以上。该论文较全面地阐述了中国人基因组结构的特异性，详细比较了中国人与已有数据的白种人基因组在序列上的差异，共发现了307万例单核苷酸多态性位点（SNP）、13.5万例核苷酸插入和删除变异（InDel）、及2600例大片段DNA结构性变异（Structural variation）。其中，41.7万例SNP位点、7.98万例插入删除、918例结构性变异为“炎黄一号”基因组独有。分析表明，在人类基因组所编码的2.5万种已知蛋白质中，有7062个蛋白质在“炎黄一号”和其他已有白种人基因组存在氨基酸序列水平上的差异；部分基因只在白种人基因组中或只在“炎黄一号”基因组中存在完整的结构和功能，预示着两个族群间在代谢途径和功能上可能存在较大的不同。此外，研究人员将“炎黄一号”DNA序列信息与已知疾病关联位点进行了比较并对该个体的各种常见疾病风险进行了预测。

“炎黄一号”作为中国人参照基因组序列，从基因组学上对这些差异作出了解释，揭示了中国人自主的基因组研究与中国人的医学健康事业发展的重要关联性和必要性，对中国的基因科学研究和产业发展具有重要的指导意义。

急性骨髓行白血病基因组：这一论文采集了50多岁的女性的一个正常的皮肤组织样本的基因和一个采集于骨髓的肿瘤细胞的基因，通过比较肿瘤组织和正常组织，研究人员准确地找出了癌症组织中10个发生突变的基因，这些基因明显诱发了急性骨髓性白血病，以前的研究找到了其中的2个，但其余的8个从来未被列入“黑名单”。这一研究解码了一个急性骨髓性白血病癌症病人的完整基因组，找出了一系列“新”基因，有助于科学家更好地理解癌症病人的遗传病理，为更好治疗该疾病扫清道路。

 

2.实验方法

“炎黄一号”基因组：这一研究应用了最新DNA测序技术、自主分析软件和高性能计算技术的组合创新等，其中测序仪来自Illumina公司，簇生成（Cluster generation）过程包括：template hybridization, isothermal amplification, linearization, blocking, denaturation 以及sequencing primer hybridization，荧光成像采用的是Illumina的base-calling pipeline，数据分析包括NCBI build 36.1. dbSNP v128 以及HapMap release 23。

急性骨髓行白血病基因组：采用的是Illumina的Genome Analyser系统以及Roche/454 ，SNP分析用到Affymetrix 6.0和Illumina的Infinium 550K genotyping platforms。

 

3.科学小组

“炎黄一号”基因组：文章的通讯作者分别是深圳华大基因研究院的院长汪建和王俊，前者主要学术成就包括：人类基因组计划的“中国卷”和超级杂交水稻基因组研究；SARS病毒基因组测序及诊断试剂研究；防控高致病性禽流感研究；传染病与食品安全快速检测技术研究；先后共发表科学论文30余篇，并在《SCIENCE》、《NATURE》上发表、指导发表文章数篇。

后者现任中科院北京基因组研究所暨华大基因研究中心北京中心主管、生物信息学实验室主管；丹麦奥胡斯大学人类遗传学研究所及南丹麦大学人类遗传学生化及分子生物学系客座教授；北京大学生命科学学院客座教授。其研究领域涉及到基因组组装、注释、表达、复制、比较基因组学、分子进化、转录调控、多态性等多个领域。

急性骨髓行白血病基因组：通讯作者是位于美国圣路易斯的华盛顿大学医学院基因组测序中心联合主任Elaine Mardis，Mardis是著名的生物测序专家，曾经指出新一代测序平台可以直接对基因片段进行测序及鉴定，无需再用杂交法对序列进行鉴定，有利于分析较短的基因组或序列。

（生物通：张迪）