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數(shù)據資源 | Science:929個基因組數(shù)據揭示人類遺傳變異和種群歷史
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2022.06.09 湖北

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來自英國的研究人員在《Science》發(fā)表了其最新研究成果,提供了迄今為止最全面的人類基因多樣性分析。研究人員通過對929個人類基因組進行測序分析,揭示了大量以前未被描述的遺傳變異,對人類的進化史提供新見解。

世界各地人類種群的遺傳變異結構

研究背景


迄今為止,大規(guī)模的人類基因組測序研究僅限于特定群體或不同人種的少數(shù)基因組。關于人類群體中遺傳變異的程度和結構,以及過去種群分離,混合,適應,群體大小變化和古人類群體的基因流如何形成,還有許多問題尚待理解。

需要來自不同人類群體的基因組序列來了解人類種群的遺傳變異結構和不同種群的歷史及其之間的關系。

主要研究結果


研究人員對來自54個地理,語言和文化多樣性人群的929個基因組進行了測序,平均測序深度為35×,并分析了其中的變異。


確定了6730萬個單核苷酸多態(tài)性,880萬個插入或缺失,以及40736個拷貝數(shù)變異。這包括成千上萬的變異,很多變異都是以前的測序中尚未發(fā)現(xiàn)的,但在一個或多個群體中非常常見。關于群體關系的研究使用基因組測序的策略優(yōu)于芯片,尤其是涉及非洲群體時。


非洲中部和南部,美洲和大洋洲的群體,每個種群都有數(shù)萬至數(shù)十萬個特有的常見遺傳變異。這些變體中的大多數(shù)是新突變產生的,而不是通過古老的滲入而產生的。但在大洋洲的種群中,發(fā)現(xiàn)很多來自丹尼索瓦人的滲入。盡管某些變異頻率很高,但是主要地域區(qū)域之間沒有固定的變異體。


研究人員估計當今人類種群之間的遺傳分離主要發(fā)生在過去25萬年內。但是,這些早期分離本質上是漸進的,是由長期的基因流動形成的。


尼安德特人單體型在現(xiàn)代人口中分化的多樣性很低,表明雖然不止一個尼安德特人為現(xiàn)代人類貢獻了遺傳物質,但可能只有一個主要的混合時期。相比之下,丹尼索瓦人單倍型多樣性反映了其更復雜的歷史。

在西非人基因組中發(fā)現(xiàn)了少量的尼安德特人血統(tǒng),最有可能反映了歐亞大陸的混合。盡管非洲人的血統(tǒng)水平很低或沒有古老的血統(tǒng),但非洲人擁有許多歐亞大陸所沒有的尼安德特人和丹尼索瓦人的變異,這反映出非洲人保持著較大比例的人類祖先變異。

研究數(shù)據


本次研究涉及的基因組測序和分析屬于人類基因組多樣性計劃-人類多態(tài)性研究中心(HGDP-CEPH)的一部分。所有研究人員都可以免費使用這些數(shù)據來研究人類的遺傳多樣性,包括對世界不同地區(qū)疾病的遺傳易感性研究。

>>> 原始數(shù)據已保存至ENA,項目編號:PRJEB6463;

>>> EMBL-EBI提供經過處理的樣本比對文件:http://ftp.1000genomes.ebi.ac.uk/vol1/ftp/data_collections/HGDP/;

>>> 其中26個樣本的10×基因組測序數(shù)據已保存至ENA,項目編號:PRJEB14173;

>>> 基因型檢測及下游分析文件可從維康桑格研究所獲得:ftp://ngs.sanger.ac.uk/production/hgdp;

>>> HGDP-CEPH樣本提取的DNA可從CEPH Biobank申請:http://www.cephb.fr/en/hgdp_panel.php。

引用

Wellcome Trust Sanger Institute. "Global human genomes reveal rich genetic diversity shaped by complex evolutionary history: Study will help identify the susceptibility of different populations to disease." ScienceDaily. ScienceDaily, 19 March 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/03/200319141026.htm>.

參考文獻

Bergstr?m A, McCarthy SA, Hui R, et al. Insights into human genetic variation and population history from 929 diverse genomes[J]. Science. 2020 Mar 20;367(6484). 

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