对43条人类Y染色体进行全面测序的见解
人类 Y 染色体对健康和疾病的贡献在很大程度上仍不为人所知，其测序极具挑战性且长期被忽视。一篇新论文首次展示了来自全球谱系的多个人类 Y 染色体的完整序列，为理解 Y 染色体在人类进化和生物学中的作用迈出了重要的一步。
尽管人类基因组学领域以惊人的速度向前发展，但 Y 染色体(性染色体之一)长期以来一直被忽视。据推测，人类性染色体曾经起源于一对结构相似的染色体，但随后其中一条性染色体，即祖先 Y 染色体，经历了显着的退化，在数百万年的时间里失去了 97% 的先前 基因补充。这种奇特的进化轨迹引发了人们的猜测，即人类 Y 染色体最终可能会完全消失，尽管几百万年后，我们已经观察到，一些生物学上的男性确实会随着年龄的增长在分裂细胞中失去它们，这对健康造成的后果尚不清楚。
实际上，Y 染色体包含大量重复和异染色质(高度浓缩、基因贫乏且未转录为信使 RNA)序列，这使得完全测序变得异常困难。使用可以覆盖长、连续序列的测序方法，端粒到端粒 (T2T) 联盟现已在“人类 Y 染色体的完整序列”(Rhie等 自然)。与此同时，由杰克逊实验室 (JAX) 教授、罗伯特·阿尔文家族捐赠主席 Charles Lee领导的团队FACMG 博士组装了来自 43 名无关男性的 Y 染色体，其中近一半来自非洲血统，“43 条人类 Y 染色体的组装揭示了广泛的复杂性和变异”(Hallast 等人，《自然》 )。总而言之，这两篇论文提供了对人类 Y 染色体的有趣见解，揭示了 Y 染色体在个体之间的高度可质，并为未来研究它们如何导致某些疾病提供了重要基础。
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标准短读长基因组测序技术需要将基因组 DNA 分解成短片段(约 250 个碱基长)。然后，这些片段被重新组装成人类 46 条染色体上超过 30 亿个碱基对的完整基因组。该方法非常准确，并且适用于大多数(但不是全部)基因组。几乎所有“完整”的人类基因组序列，包括目前的参考基因组序列(称为GRCh38)，实际上只完成了约90%，因为很难准确地组装高度重复和其他复杂的部分。GRCh38 对于 Y 染色体来说特别短，因为它只能组装该染色体的一半。
因此，虽然更大且基因丰富的其他性染色体(X 染色体)已得到广泛研究，但 Y 染色体在男性生育力研究之外却经常被忽视。JAX 的科学家(包括第一作者兼 JAX 副研究科学家Pille Hallast博士)与来自克莱姆森大学、海因里希海涅大学(德国)等的合作者现已揭示了基因组学领域向前迈出的重要一步。 首次全面了解 Y 染色体的关键特征和个体之间的差异。值得注意的是，已测序的 43 条 Y 染色体在大小和结构上存在显着差异，这些染色体涵盖了 18 万年的人类进化史，长度范围为 4520 万至 8490 万个碱基对。
通过纳入代表不同 Y 谱系的 43 个不同个体，研究人员能够重新定义染色体间区域边界，并以前所未有的分辨率和清晰度识别大规模变异。
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