È stata completata la sequenza completa del genoma umano , comprendente i due cromosomi X e gli autosomi, a partire da una linea cellulare derivata da tessuto femminile. Questa sequenza include l'8% del genoma che mancava nella bozza originale pubblicata nel 2001.
Il consorzio Telomere-to-Telomere (T2T) ha rivelato la sequenza completa del genoma umano , composta da tutti i 3.055 miliardi di paia di basi. Questo rappresenta il più grande miglioramento rispetto al genoma di riferimento umano pubblicato nel 2001 da Celera Genomics e dall'International Human Genome Sequencing Consortium. Tale sequenza genomica copriva la maggior parte delle regioni eucromatiche, omettendo le regioni di eterocromatina o presentando una rappresentazione errata. Queste regioni costituiscono l'8% del genoma umano finalmente rivelato. La nuova sequenza di riferimento T2T-CHM13 include la sequenza completa di tutti i 22 autosomi più il cromosoma X. Questa nuova sequenza di riferimento ha inoltre corretto numerosi errori e ha aggiunto circa 200 milioni di paia di basi di nuove sequenze contenenti 2,226 copie geniche, di cui 115 si prevede siano codificanti per proteine.
L'attuale genoma di riferimento GRCh38.p13 è il risultato di due importanti aggiornamenti, uno nel 2013 e l'altro nel 2019, rispetto alla sequenza genomica di Celera del 2001. Tuttavia, presentava ancora 151 milioni di paia di basi di sequenza sconosciuta distribuite in tutto il genoma , incluse regioni pericentromeriche e subtelomeriche, duplicazioni, sequenze geniche e di DNA ribosomiale (rDNA), tutte necessarie per processi cellulari fondamentali. Il nuovo riferimento è stato denominato T2T-CHM13 in quanto deriva dal sequenziamento del DNA della linea cellulare CHM13 (mole idatiforme completa) effettuato dal consorzio T2T. La linea cellulare deriva da un ovulo fecondato in modo anomalo o da una crescita eccessiva di tessuto placentare in donne che sembrano essere incinte (falsa gravidanza), pertanto la sequenza rappresenta solo i due cromosomi X e gli autosomi della donna. Sono state impiegate diverse tecnologie di sequenziamento, come PacBio, Oxford Nanopore, i sequenziatori Illumina 100X e 70X, solo per citarne alcuni. I progressi tecnologici nel sequenziamento hanno permesso di sequenziare il restante 8%, come menzionato in precedenza.
L'unica limitazione della sequenza T2T-CHM13 è la mancanza di un cromosoma Y. Questo sequenziamento è attualmente in corso, utilizzando il DNA della linea cellulare HG002, che ha un 46 (23 paia) con un cariotipo XY. La sequenza verrà quindi assemblata utilizzando gli stessi metodi sviluppati per il genoma omozigote CHM13.
La disponibilità del genoma di riferimento T2T-CHM13 rappresenta una svolta fondamentale che contribuirà a comprendere il ruolo delle regioni di eterocromatina e i loro effetti sui processi cellulari in modo più dettagliato. In attesa del completamento del sequenziamento del cromosoma Y, questo genoma fungerà da riferimento per futuri studi volti a comprendere i processi e le funzioni cellulari.
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Referenze
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. La sequenza completa di a umano genoma bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
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