Nature: prima bozza di un pangenoma umano

Genetica: prima bozza di un pangenoma umano.

La prima bozza di un riferimento al pangenoma umano – una raccolta che mira a rappresentare il maggior numero possibile di sequenze di DNA trovate nella nostra specie – è stata pubblicata su Nature questa settimana. La ricerca combina il materiale genetico di una popolazione di 47 individui geneticamente diversi per fornire un’immagine più completa del genoma umano.

Il genoma umano di riferimento è stato la spina dorsale della genomica umana sin dalla sua bozza rilasciata nel 2001. Tuttavia, un singolo genoma non può rappresentare la diversità genetica presente all’interno della specie umana, a causa della presenza di varianti strutturali e alleli alternativi, alcuni dei quali non erano presenti nel genoma di riferimento originale.

In una raccolta di tre articoli, il Human Pangenome Reference Consortium presenta la prima bozza di riferimento sul pangenoma umano e i risultati di due studi che utilizzano questo riferimento come base per una nuova ricerca genetica. Il pangenoma è stato sviluppato da una coorte di 47 individui ancestralmente diversi e aggiunge 119 milioni di paia di basi e 1.115 duplicazioni geniche (mutazioni in cui una regione del DNA contenente un gene è duplicata) all’attuale genoma umano di riferimento (GRCh38).

L’uso di questa bozza ha aumentato il numero di varianti strutturali rilevate del 104% rispetto a GRCh38, fornendo un quadro più completo della diversità genetica all’interno del genoma umano.Due documenti complementari presentano risultati associati utilizzando la bozza del pangenoma umano.

Nel primo documento di accompagnamento, Evan Eichler e colleghi hanno sviluppato una mappa delle variazioni a singolo nucleotide (SNV) all’interno delle duplicazioni segmentali (blocchi di DNA che si verificano in più di un sito in un genoma e condividono un alto livello di identità di sequenza), caratterizzando milioni di di SNV precedentemente non mappati e proprietà mutazionali che differiscono dal DNA unico.

Erik Garrison e colleghi osservano schemi di ricombinazione tra i bracci corti dei cromosomi acrocentrici eterologhi (dove il centromero si trova vicino a un’estremità del cromosoma), fornendo prove osservative per un meccanismo di scambio di DNA tra questi cromosomi che era stato precedentemente ipotizzato ma non osservato, a causa della mancanza di dati adeguati. Questi risultati sono solo in una fase intermedia del pangenoma umano previsto, che mira a catturare la diversità genetica di 350 individui.

Arya Massarat e Melissa Gymrek sottolineano l’importanza di questi progressi in un forum di notizie e visualizzazioni di accompagnamento, ma notano che sono necessari continui miglioramenti per superare alcune sfide rimanenti, come la necessità di un campionamento ancora più diversificato. “Questo alla fine renderà più facile scoprire varianti genetiche che mediano i tratti fisici e clinici e, si spera, alla fine porterà a migliori risultati di salute per molte persone”, scrivono.Un quarto articolo sarà pubblicato anche su Nature Biotechnology

Articolo Nature: A draft human pangenome reference. Una bozza di riferimento per il pangenoma umano. DOI 10.1038/s41586-023-05896-x.