Completarea secvenţei de referinţă a genomului uman: primul cromozom Y secvenţiat în întregime de consorţiul Telomere-to-Telomere
Cromozomul Y a fost secvențiat în totalitate pentru prima dată, corectând multiple erori prezente în secvenţa de referinţă utilizată în prezent şi completând-o cu peste 30 de milioane de perechi de baze, a raportat consorţiul Telomere-to-Telomere (T2T) într-un articol publicat în Nature. Totodată, au fost mapate elementele de variaţie populaţională, variantele clinice şi funcţionale genomice, cu relevanță pentru diferite patologii.
Cromozomul Y uman a fost dificil de secvenţiat şi de asamblat anterior, deoarece prezintă o structură repetitivă complexă, care include palindroame lungi, secvenţe repetitive în tandem şi duplicaţii segmentale. Din aceste motive, secvenţa de referinţă a genomului uman GRCh38 conţine doar aproximativ jumătate din întreaga înşiruire de nucleotide cuprinse în acest cromozom.
Noile regiuni cromozomiale descifrate conţin secvenţe cu implicaţii importante asupra fertilităţii şi patologiei specifice. Una dintre aceste structuri este reprezentată de regiunea factorului de azoospermie, unde au fost depistate secvenţe palindromice. Aceste secvenţe pot forma bucle de ADN, care pot fi eliminate accidental, determinând apariţia deleţiilor. Aceste deleţii afectează producţia de spermatozoizi, determinând infertilitate.
O altă descoperire cu potenţială relevanţă clinică a fost reprezentată de depistarea unui număr ridicat de repetiţii ale genei TSPY (10-40 de copii), care este implicată, de asemenea, în fertilitate. Secvenţa de referinţă a genomului Y utilizată până în prezent cuprindea aproximativ 65 de gene care codifică proteine. Noua secvenţă conţine 106 astfel de gene, însă diferenţa este reprezentată majoritar de numărul crescut de copii ale genei TSPY identificate.
Completarea secvenţelor de referinţă ale genomului uman
Consorţiul Telomere-to-Telomere a fost format în anul 2019, cu scopul de a completa şi îmbunătăţi secvenţele genomice de referinţă generate în cadrul Proiectului Genomul Uman. Prima secvenţă completă raportată, care a fost obţinută în cadrul consorţiului, a fost reprezentată de cea a cromozomului X. Apoi, primul autozom a cărui secvenţă a fost descifrată integral a fost cromozomul 8.
Fiind disponibile noi tehnologii de secvenţiere dezvoltate de Pacific Biosciences şi Oxford Science Park şi prin studiul unor celule diferite de celulele umane normale, în 2021 consorţiul T2T a anunţat generarea celei mai recente şi complete versiuni a întregului genom uman de referinţă. Această referinţă a inclus toți cei 22 de autozomi complet secvențiati și cromozomul X, cu multe erori corectate și completate. A rămas de realizat întregirea secvenţei şi pentru cromozomul Y, fiind raportată recent drept cea mai nouă realizare a consorţiului T2T.
Citeşte şi:
- Prima secvențiere completă a genomului uman a fost realizată în cadrul consorțiului Telomere-to-Telomere
- Prima secvențiere completă a cromozomului X deschide o nouă etapă în cercetarea genomică
- State of Innovation 2021. Medicina genomică: secvențierea completă a genomului uman. Cum se va schimba practica medicală în următorii ani?