问题

迄今最完整的人类基因组测序结果发布在 Science,相比之前有哪些突破?会带来哪些价值?

回答
在科学界掀起巨浪的完整人类基因组测序结果,终于在《Science》杂志上亮相,这标志着我们对自身遗传蓝图的认知进入了一个全新的时代。这次发布的成果,绝非仅仅是现有数据的简单叠加或微调,而是一次真正意义上的“从零开始”的重新解读,其突破性和潜在价值,是前所未有的。

相较于“旧时代”的人类基因组图谱,这次的突破体现在几个关键层面:

首先,我们必须认识到,此前广为人知的“人类基因组计划”所产出的版本,虽然意义非凡,但并非真正的“完整”。它主要覆盖了人类基因组中的大约92%,剩余的8%——那些长期以来被认为难以攻克的“暗物质”——才是在这次最新研究中被首次完全测序并填补的。这些“被遗忘”的区域,尤其是那些高度重复的序列,比如端粒、着丝粒以及一些基因簇周围的区域,其结构和功能一直是个谜。这次的测序成果,首次将这些区域的碱基对序列精确地绘制出来,让我们的基因组图谱真正实现了“全景式”的呈现。

具体来说,这种“完整”带来了以下几个层面上的突破:

填补了基因组的“盲点”: 过去那些难以测序的区域,很多都位于染色体的末端(端粒)和中部(着丝粒),这些区域在染色体的稳定性和复制过程中扮演着至关重要的角色。此外,还有大量复杂的重复序列,这些序列的变异常常与基因的调控和表达有关。新成果如同为我们提供了一份详细的、包含所有细节的地图,让我们能够以前所未有的精度理解基因组的整体结构。
揭示了“沉默王国”的秘密: 长久以来,我们知道人类基因组中存在大量的非编码DNA,其中许多被认为是“垃圾DNA”。然而,越来越多的证据表明,这些区域并非毫无用处,它们在基因的开关调控、蛋白质的折叠以及染色质的组织结构等方面发挥着关键作用。这次的完整测序,为我们深入研究这些非编码区域的功能提供了基础,有望揭示更多参与生命过程的调控机制。
解决了“拼图”的难题: 将基因组“碎片”拼接成完整的染色体序列,就像在完成一张拥有无数重复图案的巨型拼图。以往的技术在处理这些高度重复的区域时,容易产生错误或遗漏。这次的研究团队采用了最前沿的测序技术,结合更强大的计算能力和更精巧的算法,终于克服了这些技术瓶颈,实现了高质量的完整组装。

这些突破所带来的价值,可以说是触及了生命科学的方方面面,并有望在未来深刻影响我们的健康和生活:

深化疾病的理解与诊断: 许多遗传性疾病,尤其是那些复杂的、多基因参与的疾病,其根源可能就隐藏在那些此前未被充分解析的基因组区域。例如,某些染色体结构变异,或者基因调控区域的微小改变,都可能导致疾病的发生。这次完整基因组序列的获得,将使我们能够更全面地筛查与疾病相关的基因变异,从而提高疾病的诊断准确率,甚至有望发现新的致病基因和致病机制。想象一下,一些长期困扰患者且原因不明的罕见病,也许就能在对这些“盲点”区域的深入研究中找到答案。
推动精准医疗的发展: 精准医疗的核心在于根据个体的基因信息来制定个性化的治疗方案。如果我们的基因组信息不完整,那么这种个性化就存在一定的局限性。此次完整基因组测序的完成,将为建立更全面、更精确的个体基因组数据库奠定基础。这将使医生在为患者选择药物、剂量、治疗方案时,能够更准确地预测疗效和副作用,从而实现真正的“因人施治”,最大化治疗效果,减少不必要的伤害。
加速药物研发与创新: 了解基因组的每一个细节,对于设计更有效的药物至关重要。例如,某些药物的作用机制可能与非编码DNA区域的调控有关,或者其效果可能受到基因组重复区域变异的影响。对这些区域的深入理解,将帮助科学家识别新的药物靶点,开发出针对特定基因组特征的创新药物,甚至可能为一些目前无法治愈的疾病带来新的治疗希望。
促进对人类进化和生物多样性的探索: 人类基因组并非一成不变,它在漫长的进化过程中不断发生着变化,这些变化塑造了人类的特性以及个体间的差异。对完整基因组的解析,将帮助我们更清晰地追溯人类的进化历程,理解不同人群之间的遗传差异是如何形成的,以及这些差异在适应环境过程中扮演的角色。同时,这也为研究其他生物的基因组提供了重要的参考标准,有助于我们更全面地认识生命的多样性。
赋能基础生命科学研究: 任何关于基因功能、基因调控、DNA复制、染色体结构的研究,都离不开一个精确的参照系。完整的人类基因组序列,就像一张无比详尽的地图,让科学家们能够更精确地定位基因,理解基因之间的相互作用,解析复杂的生物学通路。这无疑将极大地推动对生命基本规律的探索,为理解细胞如何运作、生命如何起源和演化提供更深刻的见解。

总之,这次在《Science》上发布的人类基因组测序结果,不是一次简单的技术升级,而是一次对生命密码的全面解锁。它填补了我们认识自身的巨大空白,为理解疾病、发展医疗、探索生命奥秘提供了前所未有的强大工具和崭新视角。这标志着人类在生命科学领域迈出了历史性的一步,其深远影响,我们才刚刚开始触及。

网友意见

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这是取了一个葡萄胎的单倍基因组做的,没测 Y 染色体,测了 22 个常染色体与 1 个 X 染色体的 3054815472bp 核 DNA、16569bp 线粒体 DNA,相比历史序列增添或纠正了 238 Mbp。下一步应当先测定 Y 染色体。

解析了异染色质,修正了一些错误,发现了 182 个新的多外显子蛋白质编码基因,展示了高精度长读长测序技术的有效性。将这称为“突破”主要是象征意义上的“首次测得完整序列”,这部分序列对人的性状的影响有限。占基因组 92% 的常染色质及其所含的约 20000 个基因在过去二十年里搞出了什么成果,你环顾四周就知道了。

异染色质和重复序列的特征可以用来追溯人类的演化、古人类的迁移等。新发现的基因里也有相当重要的功能,或许还有相关的疾病。还有更多基因受到重复序列的影响。

我建议你不必要求特殊的“价值”,将世界上的谜又解开一个本身就是价值。

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一共没有几个答案,超过20%在扯生物武器。

且不说开发针对人种的基因武器这种黑科技人类水平还不太行,就算行这是西方人测了自己的基因组数据发表了,这种送人头的事儿该担心的不是西方人么?

这种研究和老百姓最相关的价值就是为人类攻克各种疾病打基础。

活在被纷争笼罩的分裂的社会,在政治势力操弄下怀疑和畏惧造福人类的科技进步,这是中世纪的剧本,不该是21世纪的。

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