人類基因組計劃后17年，X染色體的解碼填補(bǔ)了很多空白。那么X染色體的解碼讓我們發(fā)現(xiàn)了什么東西呢?你是不是很好奇呢?讓我們跟隨去看看吧!

2003年，人類基因組計劃結(jié)束了13年長跑，成功測序人體90%以上的基因，但其余部分仍難以解碼。

近年來，DNA讀取技術(shù)不斷改善，這些空缺被逐步填滿，研究人員得以進(jìn)一步繪制完整的人類基因組圖譜。但還是有百余個區(qū)域未得完成，其中就包括X染色體上的幾個部分。

而近期發(fā)表于Nature的一項研究顯示，科學(xué)家首次確定從端粒到端粒的X染色體的完整序列，此成就能幫助科學(xué)家進(jìn)一步了解多種遺傳條件。

測序X染色體及其它染色體的區(qū)域難倒了科學(xué)家，因為這些部位包含大量重復(fù)的DNA片段，令測序變得棘手，片段上有著重復(fù)了成千上萬次的DNA字母(即堿基)。

加利福尼亞大學(xué)加州圣克魯斯分校的DNA生物學(xué)家、該論文作者卡倫·米加表示：“直到最近，組裝或拼湊這些片段才成為可能。”

研究人員采用高級測序技術(shù)，專注于解碼X染色體，因為絕大多數(shù)人至少有一條X染色體。通常，從生理上的女性有一對X染色體，生理上是男性的人有一條X染色體和一條Y染色體。

米加說：“基因遺傳學(xué)及基因組學(xué)領(lǐng)域研究X染色體，因其與許多遺傳特性及疾病相關(guān)聯(lián)。”比如，X染色體與色盲、杜氏肌營養(yǎng)不良及血友病有關(guān)。

米加與來自美國國家人類基因組研究所的研究員亞當(dāng)·菲利皮合作，采用長讀長測序，即能一次讀取長鏈DNA堿基的技術(shù)進(jìn)行研究。人類基因密碼長到難以想象——約60億個堿基——且DNA測序儀無法同時讀取所有堿基。

因此，研究人員不得不將基因組切割為含有上百個堿基的小片段，這樣便可以一次分析一個小片段。任務(wù)完成后，研究人員還須重新拼接這些片段。

在人類基因組項目初期，科學(xué)家一次僅能讀取500個堿基。20世紀(jì)中期，測序技術(shù)愈加精準(zhǔn)，但其速度降至每次讀取100至200個堿基。到2010年，新技術(shù)問世，可一次讀取約10000個堿基。使用舊測序技術(shù)時，這些重復(fù)DNA片段切割出的短片段十分相似，幾乎沒有能將它們拼接的線索。

現(xiàn)在，測序技術(shù)的改進(jìn)意味著一些儀器可以同時讀取約100000甚至更多的堿基。米加與菲利皮團(tuán)隊采取兩種工具分析X染色體，染色體來自內(nèi)含兩個相同X染色體的特殊細(xì)胞。之后，菲利皮及其團(tuán)隊使用新創(chuàng)建的電腦程序拼接這些片段。

在X染色體上，他們能夠填補(bǔ)染色體中央及許多基因上的空白部分。這樣一來，盡管研究人員沒發(fā)現(xiàn)什么大驚喜——比如沒有新的、尚待發(fā)現(xiàn)的基因，但他們發(fā)現(xiàn)了許多在基因組重復(fù)片段中的變化。變化包括DNA堿基替換、缺失或插入，也包括較長DNA片段的復(fù)制、易位或倒置，這些問題會導(dǎo)致基因疾病。

米加說：“你可以對人群中一些最豐富的序列多樣性視而不見，而你所忽視的或許就與此前無法研究的疾病有關(guān)。”

進(jìn)一步研究這些尚未測序的區(qū)域會開辟基因組新疆界，研究人員可以以此尋找基因突變與原因未知的基因疾病之間的聯(lián)系。接下來，研究人員把目光轉(zhuǎn)向下一個未完整測序的染色體，以期最終能拼接出首個完整的人類基因組序列。

人類基因組計劃(英語：Human Genome Project, HGP)是一項規(guī)模宏大，跨國跨學(xué)科的科學(xué)探索工程。其宗旨在于測定組成人類染色體(指單倍體)中所包含的30億個堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，達(dá)到破譯人類遺傳信息的最終目的。