De volledige menselijke genoomsequentie van de twee X-chromosomen en autosomen, afkomstig van een cellijn uit vrouwelijk weefsel, is voltooid. Dit omvat de 8% van de genoomsequentie die ontbrak in de oorspronkelijke versie die in 2001 werd gepubliceerd.
De complete menselijke genoomsequentie van de volledige 3.055 miljard basenparen is onthuld door het Telomere-to-Telomere (T2T) Consortium. Dit is de grootste verbetering ten opzichte van het referentiegenoom dat in 2001 werd gepubliceerd door Celera Genomics en het International Human Genome Sequencing Consortium. Die genoomsequentie omvatte het grootste deel van de euchromatische gebieden , maar liet de heterochromatische gebieden weg of gaf een onjuiste weergave. Deze gebieden beslaan 8% van het uiteindelijk onthulde menselijke genoom . De nieuwe T2T-CHM13 referentiesequentie 1 bevat de complete sequentie van alle 22 autosomen plus chromosoom X. Deze nieuwe referentiesequentie heeft ook talloze fouten gecorrigeerd en ongeveer 200 miljoen basenparen aan nieuwe sequenties toegevoegd, die 2,226 genkopieën bevatten, waarvan er naar verwachting 115 coderen voor eiwitten.
Het huidige GRCh38.p13 referentiegenome is het resultaat van twee grote updates, een in 2013 en een in 2019, van de Celera-genoomsequentie uit 2001. Het bevatte echter nog steeds 151 miljoen basenparen aan onbekende sequenties verspreid over het genoom , waaronder pericentromere en subtelomere regio's, duplicaties, genen en ribosomaal DNA (rDNA)-arrays, die allemaal essentieel zijn voor fundamentele cellulaire processen. Het nieuwe referentiegenome is T2T-CHM13 genoemd, omdat het afkomstig is van DNA-sequencing van de CHM13 (Complete Hydatiform Mole) cellijn, uitgevoerd door het T2T-consortium. Deze cellijn is afgeleid van een abnormale bevruchte eicel of een overgroei van placentaweefsel waarbij een vrouw zwanger lijkt te zijn (schijnzwangerschap). De sequentie vertegenwoordigt daarom alleen de twee X-chromosomen en autosomen van de vrouw. Er is gebruikgemaakt van diverse sequentietechnologieën, zoals PacBio, Oxford Nanopore, 100X en 70X Illumina sequencers, om er maar een paar te noemen. De technologische vooruitgang in sequentiebepaling heeft ertoe geleid dat de resterende 8%, zoals hierboven vermeld, nu ook gesequenced kan worden.
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 nieuw referentiegenome is een belangrijke doorbraak die zal bijdragen aan het begrip van de rol van heterochromatinegebieden en de effecten ervan op cellulaire processen. Totdat de sequentiebepaling van het Y-chromosoom is voltooid, zal dit dienen als referentiegenome voor toekomstige studies naar cellulaire processen en functies.
***
Referenties
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. De volledige reeks van a menselijk genoom bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
***
