De volledige menselijke genoomsequentie van de twee X-chromosomen en autosomen van de vrouwelijke weefsel afgeleide cellijn is voltooid. Dit omvat de 8% van de genoomsequentie die ontbrak in het oorspronkelijke ontwerp dat in 2001 werd uitgebracht.
de integrale menselijk genoom sequentie van de volledige 3.055 miljard basenparen is onthuld door het Telomere-to-Telomere (T2T) Consortium. Dit is de grootste verbetering van het menselijke referentiegenoom dat in 2001 werd vrijgegeven door Celera Genomics en het International Human Genome Sequencing Consortium. Die genoomsequentie omvatte de meeste euchromatische regio's, terwijl ofwel de heterochromatine-regio's of foutieve weergave werden weggelaten. Deze regio's omvatten 8% van het menselijk genoom dat uiteindelijk is onthuld. De nieuwe T2T-CHM13-referentie1 omvat de volledige sequentie voor alle 22 autosomen plus chromosoom X. Deze nieuwe referentiesequentie heeft ook talrijke fouten gecorrigeerd en heeft ongeveer 200 miljoen bp aan nieuwe sequenties toegevoegd die 2,226 genkopieën bevatten, waarvan 115 naar verwachting eiwitcoderend zijn.
Het huidige GRCh38.p13-referentiegenoom is het resultaat van twee grote updates, één in 2013 en de andere in 2019 op de Celera-genoomsequentie uit 2001. Het had echter nog steeds 151 miljoen basenparen met onbekende sequentie verdeeld over het genoom, inclusief pericentromere en subtelomere regio's, duplicaties, gen- en ribosomaal DNA (rDNA) -arrays, die allemaal nodig zijn voor fundamentele cellulaire processen. De nieuwe referentie is genoemd als T2T-CHM13 omdat het afkomstig is van het sequencen van het DNA van de CHM13 (Complete Hydatiform Mole) cellijn en wordt uitgevoerd door het T2T-consortium. De cellijn is afgeleid van een abnormale bevruchte eicel of een overgroei van weefsel uit de placenta waarin vrouwen zwanger lijken te zijn (valse zwangerschap), vandaar dat de sequentie alleen de twee X-chromosomen en autosomen van de vrouw vertegenwoordigt. Er zijn meerdere sequentietechnologieën gebruikt, zoals PacBio, Oxford Nanopore, 100X en 70X Illumina-sequencers om er maar een paar te noemen. De technologische vooruitgang in sequencing heeft geleid tot de sequencing van de resterende 8% zoals hierboven vermeld.
De enige beperking van de T2T-CHM13-sequentie is het ontbreken van een Y-chromosoom. Deze sequentiebepaling is momenteel aan de gang, met behulp van het DNA van de HG002-cellijn, die een 46 (23 paar) heeft met een XY-karyotype. De sequentie zal vervolgens worden samengesteld met behulp van dezelfde methoden die zijn ontwikkeld voor het homozygote CHM13-genoom.
De beschikbaarheid van T2T-CHM13 als nieuwe referentie genoom vertegenwoordigt een belangrijke doorbraak die zal helpen bij het begrijpen van de rol van heterochromatineregio's en om de effecten ervan op de cellulaire processen in meer detail te begrijpen. Totdat de Y-chromosoomsequencing is voltooid, zal dit dienen als het referentiegenoom voor toekomstige studies om de cellulaire processen en functies te begrijpen.
***
Referenties
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. De volledige sequentie van een menselijk genoom bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
***
