“千人藏族基因組”重新評估藏人高原適應(yīng)性特征

作者：沈春蕾 來源：中國科學(xué)報

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中國科學(xué)院昆明動物所研究員宿兵團隊與西藏大學(xué)、西藏阜康醫(yī)院等單位研究團隊合作，利用大規(guī)模WGS（全基因組測序）數(shù)據(jù)，構(gòu)建了首個藏族人群基因組參考面板（1000 Tibetan-Genome Panel，1KTGP）。近日，相關(guān)研究成果發(fā)表于《基因組生物學(xué)》（Genome Biology）。

據(jù)悉，藏族人群對高海拔環(huán)境的遺傳適應(yīng)是現(xiàn)代人適應(yīng)性進(jìn)化最經(jīng)典的案例之一。遺傳學(xué)和考古學(xué)研究表明，藏族人群祖先早在舊石器時代就遷居到了青藏高原，世代的自然選擇使得藏族人群積累了適應(yīng)性的遺傳變異，并獲得了生理上的適應(yīng)特征，包括較低的血紅蛋白水平、更強的低氧通氣反應(yīng)、更好的心肺功能和更好的生殖適合度等。 

進(jìn)入基因組時代以來，國內(nèi)外學(xué)者利用全基因組信號掃描，找到了一系列在藏族人群基因組中受到正選擇的變異位點，共報道了682個基因。宿兵團隊發(fā)現(xiàn)，由于樣本量小、變異位點密度低、檢測方法單一等局限，只有EPAS1和EGNL1兩個基因能在多項獨立研究中成功重復(fù)，而其他基因的選擇信號仍不確定。

宿兵告訴《中國科學(xué)報》，目前的功能研究發(fā)現(xiàn)EPAS1和EGNL1這兩個基因只能解釋少數(shù)幾個適應(yīng)性狀，而其他藏族人群高原適應(yīng)性特征，比如更好的心肺功能，仍無法被目前的正選擇基因所解釋。因此，在藏族人群高原適應(yīng)遺傳研究的拼圖中，目前的數(shù)據(jù)仍有許多不足和未確定的部分，需要大規(guī)模WGS數(shù)據(jù)和綜合性達(dá)爾文正選擇檢測方法重新評估和確定。 

為了全面評估藏族人群高原適應(yīng)的遺傳位點，宿兵帶領(lǐng)團隊產(chǎn)生了1001個藏族人群的WGS二代數(shù)據(jù)，樣本覆蓋了中國青藏高原的主要人口分布區(qū)。研究團隊通過對“千人藏族基因組”數(shù)據(jù)的系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)了3500萬個變異，其中超過三分之一是新發(fā)現(xiàn)的變異。團隊還重新確定了藏族人群基因組中受到達(dá)爾文正選擇的遺傳位點和基因，包括4320個高可信的受選擇位點，涉及192個基因。

“這192個基因涉及多個基因器官和生理系統(tǒng)，支持藏族人群高原適應(yīng)是多基因效應(yīng)的假說�！彼薇�指出，研究團隊發(fā)現(xiàn)了4個具有強選擇信號的新基因——TMEM132C、ATP13A3、SANBR和KHDRBS2，與藏族更好的心肺功能相關(guān)�！霸撗芯炕�于大規(guī)模的藏族全基因組測序數(shù)據(jù)和發(fā)現(xiàn)的適應(yīng)性基因，將成為未來高原地區(qū)人群遺傳和醫(yī)學(xué)研究的寶貴資源。” 

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1186/s13059-023-02912-1

相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1111/1755-0998.13784

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