È stata completata la sequenza completa del genoma umano dei due cromosomi X e degli autosomi della linea cellulare derivata da tessuti femminili. Ciò include l'8% della sequenza del genoma che mancava nella bozza originale rilasciata nel 2001.
Il completo genoma umano la sequenza dell'intero 3.055 miliardi di coppie di basi è stata rivelata dal Consorzio Telomere-to-Telomere (T2T). Questo rappresenta il più grande miglioramento del genoma di riferimento umano rilasciato nel 2001 da Celera Genomics e dall'International Human Genome Sequencing Consortium. Quella sequenza del genoma copriva la maggior parte delle regioni eucromatiche tralasciando le regioni dell'eterocromatina o una rappresentazione errata. Queste regioni comprendono l'8% del genoma umano che è stato finalmente rivelato. Il nuovo riferimento T2T-CHM131 include la sequenza completa per tutti i 22 autosomi più il cromosoma X. Questa nuova sequenza di riferimento ha anche corretto numerosi errori e ha aggiunto circa 200 milioni di bp di nuove sequenze contenenti 2,226 copie di geni, di cui 115 si prevede che codificano proteine.
L'attuale genoma di riferimento GRCh38.p13 è stato il risultato di due importanti aggiornamenti, uno nel 2013 e l'altro nel 2019 sulla sequenza del genoma di Celera del 2001. Tuttavia, aveva ancora 151 milioni di coppie di basi di sequenza sconosciuta distribuite in tutto il genoma, comprese le regioni pericentromeriche e subtelomeriche, le duplicazioni, gli array di DNA e ribosomiale (rDNA), tutti necessari per i processi cellulari fondamentali. Il nuovo riferimento è stato denominato T2T-CHM13 in quanto deriva dal sequenziamento del DNA dalla linea cellulare CHM13 (Complete Hydatiform Mole) ed è eseguito dal consorzio T2T. La linea cellulare deriva da un ovulo fecondato anormale o da una crescita eccessiva di tessuto dalla placenta in cui la donna sembra essere incinta (falsa gravidanza), quindi la sequenza rappresenta solo i due cromosomi X e gli autosomi della femmina. Sono state utilizzate più tecnologie di sequenza come i sequenziatori PacBio, Oxford Nanopore, 100X e 70X Illumina per citarne alcuni. I progressi tecnologici nel sequenziamento hanno portato al sequenziamento del restante 8% come sopra menzionato.
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 di T2T-CHM13 come nuovo riferimento genoma rappresenta un importante passo avanti che aiuterà a comprendere il ruolo delle regioni dell'eterocromatina e aiuterà a comprendere i suoi effetti sui processi cellulari in modo più dettagliato. Fino al completamento del sequenziamento del cromosoma Y, questo servirà come genoma di riferimento per studi futuri sulla comprensione dei processi e delle funzioni cellulari.
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Riferimenti
- Nurk S, Koren S, Rhie A, Rautiainen M, Bzikadze AV, Mikheenko A et al. La sequenza completa di un genoma umano bioRxiv 2021.05.26.445798; DOI: https://doi.org/10.1101/2021.05.26.445798
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