AGBT大会开幕,关注新版人类基因组序列拼接
2月25日,由Genome Reference Consortium(GRC) 举办的2015基因组生物学技术进展大会(AGBT)在美国弗洛里达州马可岛举行。
第一日的会议主题是“优化人类参考基因组组装”。从千人基因组计划等大型的测序项目中,人们能够得知:人类基因组是高度多态性的,全球分散着大量的单体型;基因组中的很多区域(比如MHC和KIR)是和疾病及免疫应答高度相关的。要作出正确的基因型划分,包括很大程度的结构变异划分,需要有人群特异的单体型参考序列为基础。Personalis公司(测序服务公司)的Deanna Church表示:“如果你想将基因型和表型进行关联,最起码应该保证基因型是正确的。”
当前的人类参考基因组是超过70个人的基因组合在一起的混合物。为了更好的代表这些人群特异的单体型参考序列,GRC最新版本的人类参考基因组GRCh38包括可变位点。谈到这些可变位点,NCBI的Valerie Schneider 博士介绍了“多基因组时代”人类参考基因组将扩大到包含更多的可变位点序列,以更好的代表这些高度多态性位点的种群多样性。
为了测序和组装这些新的参考序列, TGI(TIGR Gene Indices)的发言人Tina Graves-Lindsay 和 Karyn Meltz Steinberg提出了一种新的策略:使用长reads数据(PacBio data)和其他的一些技术来进行高质量的基因组组装。大会主持人还介绍了GRC将使用PacBio进行全基因组从头测序,在人类参考基因组上增加更多的可变位点多态性。
下午的会议从杜克大学分子遗传学教授David Goldstein的发言开始,他提出运用精准医学治疗神经系统疾病。Goldstein专注于几个癫痫患者大规模研究的课题,其中包括一项对超过350个患病的儿童及其父母进行测序来发现新突变的项目。尽管许多发现的突变属罕见突变,但是它们经常参与共同的生物学途径,因此可以利用这个信息来对病人进行分层。一个典型的例子是,对KCNT1 基因有突变的患者进行奎尼丁给药,在3个患者中,有两个癫痫发作的严重程度和频率都有明显的改善。Goldstein指出,如果没有基因组学,这种靶向治疗就不会被发现。Goldstein还表示当测序技术被用于临床诊断时,保证基因组的正确性就至关重要了。患者的基因组需要进行全面的剖析:至少对于癫痫病患来说,新突变发现的速度是基因分型远远赶不上的。Goldstein的演讲为通过临床测序和生物信息学手段阐释新发现提供了新希望。
来自耶鲁大学的遗传学家Rick Lifton在会议上表示,应当将更多的精力放在确定更多的人类基因组的功能上。因为“(基因功能研究)有非常大的空间探索新发现”,并指出在人类基因组中已知的21000个蛋白编码基因,仅仅有3000个已经明确与疾病相关。Lifton举例高血压这一疾病就与孟德尔遗传有关。Lifton呼吁将测序技术作为在临床上的常规检测手段。他认为,要想真正理解人类基因组需要阐明非编码区,确定每一个基因突变的后果,并确定治疗的生物靶点。