科技日?qǐng)?bào)記者 張夢(mèng)然

冰島基因解碼公司科學(xué)家完成了一項(xiàng)重要研究。他們繪制了一份人類(lèi)基因組完整改組圖譜，即詳盡的人類(lèi)DNA在生殖過(guò)程中混合方式的地圖。這項(xiàng)研究深化了人們對(duì)遺傳多樣性的理解，是25年來(lái)科學(xué)家探索人類(lèi)基因組中新生多樣性產(chǎn)生機(jī)制，以及與健康和疾病關(guān)聯(lián)研究的延續(xù)。相關(guān)成果22日發(fā)表在《自然》雜志上。

該圖譜首次將祖父母代的短距離非交叉改組納入考量。這類(lèi)改組由于DNA序列的高度相似性，而一直難以被檢測(cè)。此外，圖譜還辨識(shí)出一些未經(jīng)歷顯著改組的DNA區(qū)域。這些區(qū)域可能對(duì)保持關(guān)鍵遺傳功能或避免染色體異常起到保護(hù)作用。這一發(fā)現(xiàn)有助于更深入地理解某些妊娠失敗的原因，并揭示了基因組如何在多樣性和穩(wěn)定性之間取得平衡。

改組過(guò)程對(duì)于維持遺傳多樣性至關(guān)重要，但其中的錯(cuò)誤也可能引發(fā)嚴(yán)重的生殖問(wèn)題。例如，它可能導(dǎo)致基因缺陷，從而阻礙懷孕的正常進(jìn)行，這也是全球約10%的夫婦面臨不孕不育問(wèn)題的一個(gè)因素。這項(xiàng)研究為改進(jìn)生育治療以及診斷妊娠并發(fā)癥提供了新的可能性。

研究同時(shí)指出了男性和女性在基因組改組模式上的差異：女性的非交叉改組事件較少，但隨著年齡增長(zhǎng)其發(fā)生率上升，這可能是高齡孕婦更容易患妊娠并發(fā)癥及子女染色體異常風(fēng)險(xiǎn)增高的原因。盡管男性和女性都會(huì)因改組而將突變遺傳給下一代，但男性并未顯示出類(lèi)似的年齡相關(guān)變化。

從進(jìn)化角度來(lái)看，了解改組過(guò)程對(duì)于理解人類(lèi)作為一個(gè)物種的發(fā)展歷程以及個(gè)體間的差異具有重要意義。所有人類(lèi)遺傳多樣性皆源于改組和新生突變這兩種現(xiàn)象，即子代攜帶的DNA序列并非完全存在于其父母之中。該圖譜顯示，突變傾向于在DNA混合活躍的區(qū)域附近聚集，表明這兩個(gè)過(guò)程緊密相連。通過(guò)這份圖譜，人們得以更清晰地認(rèn)識(shí)遺傳變異的本質(zhì)及其對(duì)人類(lèi)健康的深遠(yuǎn)影響。

總編輯圈點(diǎn)

這份圖譜為醫(yī)學(xué)界提供了一個(gè)強(qiáng)大的工具來(lái)解析復(fù)雜遺傳現(xiàn)象，也為未來(lái)個(gè)性化醫(yī)療鋪平了道路。它告訴我們，基因組如何在維持個(gè)體健康和生育能力方面扮演關(guān)鍵角色，同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)了基因組對(duì)人類(lèi)進(jìn)化和個(gè)體差異研究的深遠(yuǎn)意義。這份圖譜也提醒我們，所有遺傳多樣性都可追溯至改組和新生突變，正是這兩個(gè)緊密相連的過(guò)程，塑造了我們的物種特性。而我們正在逐步揭開(kāi)遺傳密碼背后隱藏的秘密，從而能更好地預(yù)測(cè)、預(yù)防和治療由基因引起的疾病。