使用单分子长读序列测序检测到涉及高海拔适应的结构变异
Jinlong Shi1,2,3,4, Zhilong Jia3,4,5, Jinxiu Sun1,2
1Medical Big Data Research Center, Medical Innovation Research Division of Chinese PLA General Hospital, Beijing, 100853, China.
Nature communications
|December 13, 2023
概括
结构变异 (SV) 是人类适应的关键. 这项研究揭示了西藏特有的SVs对高海拔生存至关重要,影响基因调节和生物功能,如缺氧反应.
科学领域:
- 基因组学就是基因组学.
- 人类的适应能力
- 人口遗传学 人口遗传学
背景情况:
- 结构变异 (SV) 占人类遗传变异的很大一部分.
- 视觉系统在使其适应各种环境条件方面发挥着至关重要的作用.
- 了解SVs对于理解人类进化的遗传基础至关重要.
研究的目的:
- 调查结构变异 (SVs) 在西藏人群高海拔适应中的作用.
- 扩大全球SVs的已知景观,并分析它们对人口差异化的贡献.
- 探索SVs对基因调节和与高度适应相关的生物功能的功能影响.
主要方法:
- 320个藏族和汉族样本的长读测序.
- 选择和人口差异化模型的应用,集成SV,SNP和InDels.
- 表观遗传学分析以确定与SVs相关的增强剂,基因和生物功能.
- 使用增强剂记者测试,细胞淘汰和DNA拉下测试的功能验证.
主要成果:
- 识别了许多西藏特有的SVs,这些SVs在高度适应方面发挥了重要作用.
- 发现影响低氧反应,能量代谢和肺功能相关的调节电路的SVs.
- 发现一种特定的西藏SV删除会破坏一个超级增强剂,降低EPAS1基因的调节.
结论:
- 结构变异是人类适应的关键驱动因素,特别是在高海拔环境中.
- 通过SVs重新连接基因调节电路是人类适应的一个关键机制.
- SVs在人类生物学中表现出多样化的功能作用,超越了简单的序列变异.
