专访第一个中国人基因组绘制者:王俊

【字体: www.ebiotrade.com 时间:2009年04月24日 来源:生物通

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  在这篇文章中,研究人员利用新一代测序仪Illumina Genome Analyzer完成了中国人基因组的测序,测序量达到36倍覆盖率,并且研究人员还比对了NCBI人类相关基因组,短阅读序列达到99.97%覆盖率。根据参考的基因组,研究人员利用唯一的mapped reads获得了一个92%亚洲个体基因组的高质量序列集合。同时研究人员从中识别出了大约300万个SNPs,其中13.6%在dbSNP数据库中没有出现过,基因型分析证明这些SNP具有高精确性和一致性。

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生物通报道:了解生命的奥秘一直以来都是科学家们努力追求的目标,自20世纪50年代沃森和克里克提出双螺旋结构之后,生命科学领域的科学家们就开始了对DNA和基因的探索,1990年提出的人类基因组计划就是其中的一个重要方面。中国在这一领域虽然起步晚,但是发展迅猛,1999年由杨焕明博士领衔的华大基因作为唯一的一个发展中国家研究机构加入人类基因组计划,到目前为止,已经完成了水稻、家蚕、家鸡、家猪等多个重要动植物基因组图谱,在2008年还首次向世界公布了第一个中国人的基因组。

这一研究成果公布在权威期刊《Nature》杂志上,文章的通讯作者和第一作者是来自华大基因研究院的王俊博士。在这篇文章中,研究人员利用新一代测序仪Illumina Genome Analyzer完成了中国人基因组的测序,测序量达到36倍覆盖率,并且研究人员还比对了NCBI人类相关基因组,短阅读序列达到99.97%覆盖率。根据参考的基因组,研究人员利用唯一的mapped reads获得了一个92%亚洲个体基因组的高质量序列集合。同时研究人员从中识别出了大约300万个SNPs,其中13.6%在dbSNP数据库中没有出现过,基因型分析证明这些SNP具有高精确性和一致性。

为了更深入的了解这一研究进展,生物通特采访了王俊博士,就一些读者感兴趣的专业问题请教了他:

生物通:第一个黄种人基因组图谱的公布是我们的骄傲,相比较于水稻、家蚕、家鸡、家猪等动植物基因组图谱,这个基因组图谱的完成是否更困难一些?还是更容易一些,在这个基因组测定过程中是否遇到了一些技术困难?具体有哪些?

王博士:相较于水稻、家蚕、家鸡、家猪等动植物基因组图谱而言,第一个黄种人基因组图谱的总体工作相对更加困难一些。我们在测定第一个黄种人的时候采用了新一代测序仪 Illumina Genome Analyzer,虽然测序价格更便宜,测序速度更快,却给数据的存储、处理、分析、展示带来了巨大的挑战,尤其是面临了现有的生物分析软件无法解决的问题,例如测序数据量较大增长了序列比对的时间,测序序列平均读长较短导致序列很难精确定位,而针对这些困难我们独立自主研发的软件(SOAP、SOAPsnp)是我们完成这个项目时最值得骄傲的地方之一。

生物通:在基因组测定过程中主要采用的技术点有哪些?您认为最关键的一项技术是什么?

王博士:在基因组测定过程中主要的技术点是基因组测序和生物信息分析。我认为最关键的技术是生物信息分析,因为随着新一代测序技术的广泛使用,测序的成本大大降低,测序速度有所提高,而测序过程也变得相对简单容易,但是测序产生的大量数据却给后期的生物信息分析带来了巨大的压力,因此我认为生物信息分析是在基因组测定过程中最关键的一项技术。

生物通:您属于生物学和计算机科学复合型人才,您认为将这两者很好的结合在一起最关键的一点是什么?

王博士:我认为将生物学和计算机很好的结合在一起最关键的一点就是要对生物学有着浓厚的兴趣并且能够深刻理解计算机技术在生物学领域中的重要作用,只有这样的人才能真正愿意投入大量的时间和精力去寻找生物、计算机、数学等多个学科的契合点,才有可能成为一个复合型人才。

生物通:您认为未来测序技术的发展趋势是什么?

王博士:未来测序技术的发展趋势是单分子测序。即在分子水平上,测定每个物种的每个个体的每个细胞内的 DNA序列。同时,测序技术会更加系统化,涉及到 DNA、RNA和蛋白质的水平。

生物通:贵研究组未来的测序计划包括什么?

王博士:我们测序计划包括“炎黄 99”和“生命之树”,其中炎黄 99 是第一个黄种人基因组项目的延续,计划构建一份高密度、高精度的中国人医学遗传学图谱;生命之树项目计划是对与人类生活密切相关的物种(如经济、药用、观赏或科研模式物种等)进行基因组学的分析,为生物多样性的保护、作物的育种和改良提供遗传基础,从物种的分子特性出发了解物种之间的生物系统发生关系,通过核酸和蛋白质序列同源性的比较了解基因的进化以及生物系统发生的内在规律。

生物通:您能给初接触基因组测序的研究人员一些建议吗?包括技术方面和心理方面?

王博士:在技术上,初接触基因组测序的研究人员需要积攒内功,多思考多尝试。不仅要深入了解每一种测序技术的工作原理和方法,深刻理解测序技术的发展给基因组学带来的巨大变革,而且还需要时刻关注基因组学的最新动态。在心理上,要不怕困难和失败,敢于突破传统,勇于创新。

附:

王俊
 
研究员,博士生导师,现任华大基因执行主任、深圳华大基因研究院常务副院长;丹麦哥本哈根大学、香港中文大学、北京大学客座教授。其研究涉及基因组学、生物信息学的组装、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。
 
e-mail: wangj@genomics.org.cn

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