Vn-Z.vn Ngày 28 tháng 11 năm 2021, bản đồ biến dị di truyền là cơ sở để nghiên cứu sự tiến hóa của quần thể, di truyền y học và các liên kết kiểu gen-kiểu hình. Trước đây, hầu hết các nghiên cứu liên quan đến giải trình tự toàn bộ bộ gen đều tập trung vào những người gốc Châu Âu. Các nghiên cứu chỉ ra rằng các biến thể hiếm và tần suất thấp thường đặc trưng cho các quần thể hoặc mẫu, đặc biệt là các biến thể liên quan đến bệnh tật. Dữ liệu bộ gen cho các quần thể cụ thể có thể cung cấp tài liệu tham khảo chính xác hơn cho các nghiên cứu liên kết toàn bộ bộ gen, nghiên cứu thích ứng khu vực và hướng dẫnsử dụng thuốc trong y tế.
Theo thông tin từ Viện Lý sinh, Viện Khoa học Trung Quốc, bảng tham chiếu haplotype có thể dựa trên thông tin về haplotype đã biết trong một nhóm dân số lớn để suy ra các kiểu gen bị thiếu trong các chip đột biến gen tương đối thưa thớt hoặc các mẫu trình tự có độ che phủ thấp. Phương pháp tiếp cận có ý nghĩa và hiệu quả về chi phí đối với nghiên cứu liên kết toàn bộ bộ gen (genome-wide association study, GWAS). Trước đây, người Trung Quốc thiếu bảng tham chiếu dành riêng cho dân số quốc gia này , các bảng tham chiếu khác kém hiệu quả trong việc suy ra các đột biến dành riêng cho dân số Trung Quốc, dẫn đến việc bỏ qua các đột biến tiềm ẩn liên quan đến kiểu hình trong GWAS.
Việc thiếu các nguồn tài nguyên giải trình tự toàn bộ bộ gen và bảng tham chiếu haplotype trong dân số Trung Quốc gây cản trở cho việc nghiên cứu di truyền và y học chính xác ở quốc gia có dân số đông nhất thế giới. Nhóm các nhà khoa học Xu Tao đến từ viện sĩ của Học viện Khoa học Trung Quốc , các nhà nghiên cứu của Viện Lý sinh thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc, và nhóm của nhà nghiên cứu He Shunmin, đã xuất bản ấn phẩm trực tuyến trên Cell Reports có tựa đề NyuWa (" Nữ Oa" ) Tài nguyên bộ gen: Hồ sơ biến thể dựa trên trình tự toàn bộ gen phân tích sâu và bảng tham khảo của Dân số Trung Quốc.(NyuWa Genome Resource: A Deep Whole Genome Sequencing-Based Variation Profile and Reference Panel for the Chinese Population ) Ấn phẩm cung cấp bản đồ biến thể gen và dịch vụ định dạng gentham khảo cho dân số Trung Quốc, từ đó thúc đẩy quá trình nghiên cứu di truyền học và nghiên cứu y học đối với người dân Trung Quốc.
Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu tự giải trình sâu toàn bộ bộ gen (26,2X) của 2.999 người Trung Quốc và đặt tên cho nó là "Nữ Oa". Dựa trên nguồn dữ liệu NyuWa, kết quả nghiên cứu đã xây dựng được bản đồ biến thể di truyền của dân số Trung Quốc chứa 71,06 triệu SNP và 8,19 triệu Indels và chú thích toàn diện về chúng.
Số lượng các biến thể trong toàn bộ bộ gen Nữ Oa
So với các nhóm dữ liệu gen khác, tập dữ liệu Nữ Oa chứa 25,01 triệu biến thể mới, bao gồm 149.000 biến thể không đồng nghĩa, 101.000 biến thể có hại, 11493 biến thể mất chức năng mã hóa, không mã hóa gen và cắt protein của 636 gen liên quan đến ung thư. Có số lượng lớn các biến thể mới trong các nghiên cứu di truyền trước đây, các biến thể của dân số Trung Quốc được đại diện ít hơn, nguồn gen Nữ Oa đã lấp đầy khoảng trống này.
Theo chú thích của cơ sở dữ liệu liên quan đến lâm sàng, nghiên cứu đã tìm thấy 1.140 biến thể gây bệnh ở bộ gen Nữ Oa, cũng như các biến thể giữa dân số Trung Quốc và các nhóm dân cư khác trên thế giới tại các địa điểm liên quan đến dược lý học (Hình A)
Mức độ dược lý học (Hình A) và sự thay đổi vị trí nguy cơ ung thư (Hình B) trong bộ gen Nữ Oa
Và các địa điểm có nguy cơ ung thư (Hình B) khác biệt về tần số. Những phát hiện này rất hữu ích cho việc nghiên cứu y học chính xác trong dân số Trung Quốc và có thể thúc đẩy những tiến bộ về di truyền học và y học mới.
Dựa trên nguồn dữ liệu từ bộ gen Nữ Oa, các nhà khoa học đã xây dựng bảng tài liệu đầy đủ về dân tộc Hán có chất lượng cao, có giá trị tham khảo cho việc nghiên cứu di truyền và y học đối với dân tộc Hán.Các nhà nghiên cứu cũng xây dựng một bảng tham chiếu haplotype chứa 5804 haplotype và 19,26 triệu biến thể, trong đó 3,25 triệu biến thể không có trong các bảng tham chiếu khác. Các biến thể cụ thể của bảng tham chiếu Nữ Õa này có thể sử dụng cho các nghiên cứu trong tương lai, mang lại những khám phá mới.Đây được xem là bảng tham chiếu haplotype dành riêng cho dân Trung Quốc đầu tiên được công bố rộng rãi ở cấp độ hàng nghìn người.
Để đánh giá kiểu gen của bảng tham chiếu Nữ Oa, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu phân tích kiểu gen microarray của Dự án đa dạng gen người (HGDP) và dữ liệu WGS có độ phủ cao từ Dự án Đa dạng gen người (HGDP the Human Genome Diversity Project) làm tập dữ liệu thử nghiệm.
So với các bảng tham chiếu gen khác, bảng tham chiếu Nữ Oa giảm tỷ lệ sai sót trong suy giảm kiểu gen của dân số Hán từ 30% -51% và có hiệu suất tuyệt vời ở hầu hết các nhóm dân cư Đông Á và Đông Bắc Á khác (Hình A-D). Nghiên cứu đã so sánh thêm mối tương quan giữa kết quả ước tính của các tần số alen khác nhau và kiểu gen thực tế.
Bảng tham chiếu Nữ Oa có hiệu suất tốt nhất để loại trừ kiểu gen của quốc tịch Hán
Sự kết hợp giữa bảng tham chiếu Nữ Oa và bảng điều khiển Bộ gen ngàn người (1KGP3) đã cải thiện hơn nữa hiệu quả trong việc giảm trừ kiểu gen đối với các quần thể châu Á. Có tính đến sự khác biệt về gen giữa các dân tộc Hán miền bắc và miền nam, các nhà nghiên cứu đã chia các mẫu trong bảng tham chiếu Nữ Oa thành các nhóm nhỏ hơn phía bắc và phía nam, đồng thời sử dụng các nhóm mẫu đó xây dựng bảng tham chiếu cho các dân tộc Hán miền bắc và miền nam. Đây là tài liệu tham khảo bảng điều khiển tích hợp bắc và nam có thể áp dụng cho cả người miền Bắc và người miền Nam ở Trung Quốc .
ỷ lệ sai sót khi suy luận kiểu gen trong tập dữ liệu thử nghiệm người Hán ở miền bắc và miền nam
Dựa trên dữ liệu WGS chuyên sâu của về dân số Trung Quốc, nghiên cứu này giúp xây dựng bản đồ biến thể di truyền của dân số Trung Quốc và bảng tham chiếu haplotype dân số Trung Quốc công khai đầu tiên ở cấp độ hàng nghìn người. Tích hợp tất cả các kết quả vào thư viện tài nguyên bộ gen người Trung Quốc đóng góp vào nghiên cứu di truyền học và y học chính xác ở người dân Trung Quốc và châu Á.
Được biết nguồn dữ liệu , thông tin kiến thức và hướng dẫn hiện tại về gen y học chủ yếu đến từ các nguồn gen và bộ gen thuộc các nhóm dân cư châu Âu thống trị. Thông tin di truyền về các nhóm dân cư không thuộc châu Âu có thể bị bỏ sót. Nguồn gốc, sự di cư và hội nhập của các nhóm dân cư châu Á có lịch sử lâu dài và phức tạp, điều này khiến cho việc nghiên cứu đa dạng di truyền của họ phải đối mặt với những thách thức và cơ hội. Việc giải trình phân tích sấu toàn bộ bộ gen của người Trung Quốc là cần thiết , mở rộng sự đa dạng của các nguồn gen dân số thế giới, cải thiện độ chính xác trong nghiên cứu y học ở dân số Trung Quốc. Bộ gen Nữ Oa giúp các nhà khoa học hiểu được cấu trúc dân số châu Á , lịch sử dân số , nghiên cứu tìm ra yếu tố di truyền của các căn bệnh phức tạp có giá trị tham khảo trong hướng dẫn sức khoẻ dân số.
Vn-Z team tổng hợp
Theo thông tin từ Viện Lý sinh, Viện Khoa học Trung Quốc, bảng tham chiếu haplotype có thể dựa trên thông tin về haplotype đã biết trong một nhóm dân số lớn để suy ra các kiểu gen bị thiếu trong các chip đột biến gen tương đối thưa thớt hoặc các mẫu trình tự có độ che phủ thấp. Phương pháp tiếp cận có ý nghĩa và hiệu quả về chi phí đối với nghiên cứu liên kết toàn bộ bộ gen (genome-wide association study, GWAS). Trước đây, người Trung Quốc thiếu bảng tham chiếu dành riêng cho dân số quốc gia này , các bảng tham chiếu khác kém hiệu quả trong việc suy ra các đột biến dành riêng cho dân số Trung Quốc, dẫn đến việc bỏ qua các đột biến tiềm ẩn liên quan đến kiểu hình trong GWAS.
Việc thiếu các nguồn tài nguyên giải trình tự toàn bộ bộ gen và bảng tham chiếu haplotype trong dân số Trung Quốc gây cản trở cho việc nghiên cứu di truyền và y học chính xác ở quốc gia có dân số đông nhất thế giới. Nhóm các nhà khoa học Xu Tao đến từ viện sĩ của Học viện Khoa học Trung Quốc , các nhà nghiên cứu của Viện Lý sinh thuộc Học viện Khoa học Trung Quốc, và nhóm của nhà nghiên cứu He Shunmin, đã xuất bản ấn phẩm trực tuyến trên Cell Reports có tựa đề NyuWa (" Nữ Oa" ) Tài nguyên bộ gen: Hồ sơ biến thể dựa trên trình tự toàn bộ gen phân tích sâu và bảng tham khảo của Dân số Trung Quốc.(NyuWa Genome Resource: A Deep Whole Genome Sequencing-Based Variation Profile and Reference Panel for the Chinese Population ) Ấn phẩm cung cấp bản đồ biến thể gen và dịch vụ định dạng gentham khảo cho dân số Trung Quốc, từ đó thúc đẩy quá trình nghiên cứu di truyền học và nghiên cứu y học đối với người dân Trung Quốc.
Nhóm nghiên cứu đã phân tích dữ liệu tự giải trình sâu toàn bộ bộ gen (26,2X) của 2.999 người Trung Quốc và đặt tên cho nó là "Nữ Oa". Dựa trên nguồn dữ liệu NyuWa, kết quả nghiên cứu đã xây dựng được bản đồ biến thể di truyền của dân số Trung Quốc chứa 71,06 triệu SNP và 8,19 triệu Indels và chú thích toàn diện về chúng.
Số lượng các biến thể trong toàn bộ bộ gen Nữ Oa
So với các nhóm dữ liệu gen khác, tập dữ liệu Nữ Oa chứa 25,01 triệu biến thể mới, bao gồm 149.000 biến thể không đồng nghĩa, 101.000 biến thể có hại, 11493 biến thể mất chức năng mã hóa, không mã hóa gen và cắt protein của 636 gen liên quan đến ung thư. Có số lượng lớn các biến thể mới trong các nghiên cứu di truyền trước đây, các biến thể của dân số Trung Quốc được đại diện ít hơn, nguồn gen Nữ Oa đã lấp đầy khoảng trống này.
Theo chú thích của cơ sở dữ liệu liên quan đến lâm sàng, nghiên cứu đã tìm thấy 1.140 biến thể gây bệnh ở bộ gen Nữ Oa, cũng như các biến thể giữa dân số Trung Quốc và các nhóm dân cư khác trên thế giới tại các địa điểm liên quan đến dược lý học (Hình A)
Mức độ dược lý học (Hình A) và sự thay đổi vị trí nguy cơ ung thư (Hình B) trong bộ gen Nữ Oa
Dựa trên nguồn dữ liệu từ bộ gen Nữ Oa, các nhà khoa học đã xây dựng bảng tài liệu đầy đủ về dân tộc Hán có chất lượng cao, có giá trị tham khảo cho việc nghiên cứu di truyền và y học đối với dân tộc Hán.Các nhà nghiên cứu cũng xây dựng một bảng tham chiếu haplotype chứa 5804 haplotype và 19,26 triệu biến thể, trong đó 3,25 triệu biến thể không có trong các bảng tham chiếu khác. Các biến thể cụ thể của bảng tham chiếu Nữ Õa này có thể sử dụng cho các nghiên cứu trong tương lai, mang lại những khám phá mới.Đây được xem là bảng tham chiếu haplotype dành riêng cho dân Trung Quốc đầu tiên được công bố rộng rãi ở cấp độ hàng nghìn người.
Để đánh giá kiểu gen của bảng tham chiếu Nữ Oa, các nhà nghiên cứu đã sử dụng dữ liệu phân tích kiểu gen microarray của Dự án đa dạng gen người (HGDP) và dữ liệu WGS có độ phủ cao từ Dự án Đa dạng gen người (HGDP the Human Genome Diversity Project) làm tập dữ liệu thử nghiệm.
So với các bảng tham chiếu gen khác, bảng tham chiếu Nữ Oa giảm tỷ lệ sai sót trong suy giảm kiểu gen của dân số Hán từ 30% -51% và có hiệu suất tuyệt vời ở hầu hết các nhóm dân cư Đông Á và Đông Bắc Á khác (Hình A-D). Nghiên cứu đã so sánh thêm mối tương quan giữa kết quả ước tính của các tần số alen khác nhau và kiểu gen thực tế.
Bảng tham chiếu Nữ Oa có hiệu suất tốt nhất để loại trừ kiểu gen của quốc tịch Hán
Sự kết hợp giữa bảng tham chiếu Nữ Oa và bảng điều khiển Bộ gen ngàn người (1KGP3) đã cải thiện hơn nữa hiệu quả trong việc giảm trừ kiểu gen đối với các quần thể châu Á. Có tính đến sự khác biệt về gen giữa các dân tộc Hán miền bắc và miền nam, các nhà nghiên cứu đã chia các mẫu trong bảng tham chiếu Nữ Oa thành các nhóm nhỏ hơn phía bắc và phía nam, đồng thời sử dụng các nhóm mẫu đó xây dựng bảng tham chiếu cho các dân tộc Hán miền bắc và miền nam. Đây là tài liệu tham khảo bảng điều khiển tích hợp bắc và nam có thể áp dụng cho cả người miền Bắc và người miền Nam ở Trung Quốc .
ỷ lệ sai sót khi suy luận kiểu gen trong tập dữ liệu thử nghiệm người Hán ở miền bắc và miền nam
Dựa trên dữ liệu WGS chuyên sâu của về dân số Trung Quốc, nghiên cứu này giúp xây dựng bản đồ biến thể di truyền của dân số Trung Quốc và bảng tham chiếu haplotype dân số Trung Quốc công khai đầu tiên ở cấp độ hàng nghìn người. Tích hợp tất cả các kết quả vào thư viện tài nguyên bộ gen người Trung Quốc đóng góp vào nghiên cứu di truyền học và y học chính xác ở người dân Trung Quốc và châu Á.
Được biết nguồn dữ liệu , thông tin kiến thức và hướng dẫn hiện tại về gen y học chủ yếu đến từ các nguồn gen và bộ gen thuộc các nhóm dân cư châu Âu thống trị. Thông tin di truyền về các nhóm dân cư không thuộc châu Âu có thể bị bỏ sót. Nguồn gốc, sự di cư và hội nhập của các nhóm dân cư châu Á có lịch sử lâu dài và phức tạp, điều này khiến cho việc nghiên cứu đa dạng di truyền của họ phải đối mặt với những thách thức và cơ hội. Việc giải trình phân tích sấu toàn bộ bộ gen của người Trung Quốc là cần thiết , mở rộng sự đa dạng của các nguồn gen dân số thế giới, cải thiện độ chính xác trong nghiên cứu y học ở dân số Trung Quốc. Bộ gen Nữ Oa giúp các nhà khoa học hiểu được cấu trúc dân số châu Á , lịch sử dân số , nghiên cứu tìm ra yếu tố di truyền của các căn bệnh phức tạp có giá trị tham khảo trong hướng dẫn sức khoẻ dân số.
Vn-Z team tổng hợp
