随着“建造人类”的总蓝图完成20周年，研究人员在庆祝这一里程碑式的成就的同时，也在寻找弥补其不足的方法。

圣路易斯华盛顿大学医学院的遗传学家Ting Wang说，人类基因组计划——构建了被称为人类参考基因组的蓝图——已经改变了医学研究的方式。“它非常非常有价值。”

例如，在这个项目之前，药物是偶然发现的，但有了总蓝图，就能发展出专门针对特定生物过程的疗法。结果，超过2000种针对特定人类基因或蛋白质的药物获得了批准。参考基因组也使得解开涉及调控基因活性的复杂网络成为可能(SN: 9/5/12)，并了解更多关于DNA的化学修饰如何调整活性(SN: 2/18/15)。它还导致了数千个基因的发现，这些基因不制造蛋白质，沐鸣注册登录而是制造许多不同的有用的rna (SN: 4/7/19)。研究人员在2月10日的《自然》杂志上公布了这些研究成果。

“也就是说，我们使用的人类参考基因组有一定的局限性，”王说。

首先，它还没有真正完成;缝隙存在于超过30亿个DNA字母长模板中，特别是在重复DNA片段中。在这些漏洞中，建立参考的技术并不能很好地阅读每一个字母。科学家们知道那里有DNA，但不知道有多少，也不知道字母是如何排列的。尽管它是60多人的DNA的汇编，但并没有完全囊括人类基因多样性的全部范围。

增加多样性

南非开普敦大学的医学遗传学家Ambroise Wonkam在2月10日发表在《自然》杂志上的一篇评论中提出，编制一个完整的人类多样性目录的最简单方法之一是破译300万非洲人的基因组，或者对其进行测序。非洲是现代人类的发源地，一项又一项的研究在非洲人后裔中发现了成千上万个新的基因变异

例如,非洲的人类健康和遗传工程,称为H3Africa,发现从未超过300万单字母变体——被称为单核苷酸多态性,简称单核苷酸多态性——通过检查刚从非洲不同地区426人的DNA,研究人员10月28日发表在《自然》杂志上。

Wonkam说，研究人员在检查非洲基因组时，不会仅仅发现单个DNA字母或碱基的变化。他们可能会发现很多甚至在人类基因组中都没有发现的DNA。即使是健康的人有时也会丢失大块的DNA (SN: 10/22/09)。有些人可能比其他人拥有更多的DNA。

在2019年一项对910名非洲人后裔的研究中，研究人员发现了另外2.965亿个DNA碱基没有在当前参考文献中。这表明，对非洲人进行测序可能会发现10%或更多以前没有编目的人类基因组。这些额外的遗传物质并不一定是研究人员已经知道的空白。它一直没有被发现，因为大约60个人的DNA组成参考，只是碰巧没有携带它。

旺卡姆说，“我们需要一个具有代表性的数据库，”这个数据库源于非洲。“非洲人口基因组变异是人类遗传学的下一个前沿”。

他说，这并不意味着研究人员应该停止研究世界其他地区的人。例如，一个研究冰岛人基因的项目，可能会发现在这个岛国的缔造者中出现的基因变异，这些变异至今仍存在于人们身上。

但是，在几千年前欧亚混血儿祖先离开非洲之前，就已经存在于现代人身上的基因多样性，今天仍然存在于非洲大陆上的人们身上。随着人们适应特定的环境，或者只是出于偶然，出现了更多的变异。

对非洲基因变异的研究肯定会帮助非洲人更好地了解他们的健康问题。但Wonkam说，一个包含人类基因多样性的完整参考将帮助世界上的每个人。新的降胆固醇药物和其他医学进步已经来自于对非洲人后裔DNA的研究。

填补空白

Wonkam的提议可能会解决遗传多样性问题，但并不一定会弥补现有参考基因组的缺陷。

目前的参考基因组是通过将小串DNA像成千上万个小拼图碎片拼接在一起而形成的。在基因组的某些部分，沐鸣平台注册登录官网DNA序列一遍又一遍地重复，产生了几乎完全相同的拼图。很难知道所有这些片段的确切位置以及重复的次数。所以一些重复的拼图被遗漏了，在完成的拼图上留下了漏洞。

这可能会产生问题，王说。例如，医生可能会对病人的DNA进行测序，发现他们怀疑可能导致健康问题的基因变体。但是如果可疑的DNA不在当前的参考文献中，就没有办法知道这种变异是否有害。

“是时候充分利用目前人类基因组组装的局限性来解决这个问题了，”王说。为了实现这一目标，Wang和人类泛基因组参考联盟的其他科学家将使用新的DNA解码技术，称为远程或长读序列，从头到尾读取每个人类染色体。

2020年，研究人员报告了首个人类染色体X染色体的完整序列。研究人员7月14日在《自然》杂志上报道，这一努力填补了该染色体参考序列中的29个缺口，包括横跨着着丝粒的310万个碱基。着丝粒是染色体的一部分，对细胞分裂时分离染色体至关重要。对着丝粒的更多了解可以帮助研究人员理解为什么染色体分裂有时会出错，导致癌症或遗传疾病，如唐氏综合症。

这一早期成功表明，长读测序技术可以填补参考基因组的空白，帮助找到缺失的10% DNA。泛基因组小组希望为来自世界各地的350人收集完整的基因组。

当他说完整的时候，王的意思是完整的。参考基因组包含超过30亿个DNA碱基，沐鸣平台登陆线路但是人类细胞有超过60亿个碱基。这种差异来自于只代表了一组染色体，而不是人们实际上从双亲各继承了一组染色体。

这是因为，当DNA最初测序时，一个人的DNA被切割成小片段，以便稍后重新组装，没有办法区分哪个小片段来自遗传自母亲的染色体和遗传自父亲的染色体。所以它们都被搅成一团了。

但是，通过对每个染色体进行完整测序，研究人员将能够构建一个人的基因组的全貌，包括确定到底什么来自父母。这些完整的图片可以让研究人员更好地跟踪遗传模式，更容易地追踪疾病的遗传来源。

Wonkam说，投资于更好的参考基因组也会在其他方面带来巨大的回报。人类基因组计划花费了38亿美元来建立现有的参考资料。这种投资不仅促进了遗传医学的发展，而且也促进了传染病、友好微生物和其他生物医学研究领域的发展。

Wonkam预测，拥有一个真正完整的参考基因组将是一件更大的好事。他估计，这项为300万非洲人测序的10年计划每年将耗资约4.5亿美元。但“我们将在全球范围内获得一种独特的利益，远远超过(成本)。”