測序周報·科研篇：迄今最大規模的中國人基因大數據研究成果在Cell預印

本周關注

近年來基因測序技術發展迅速，全球多個發達國家和地區從國家層面設計並開展了大規模的人群基因組項目，並取得了一定的成果。2018年4月27日，我國科學家在頂級科學期刊Cell旗下的Sneak Peek伺服器上公開預印了十四萬中國人基因大數據研究成果，是迄今為止最大規模的中國人基因大數據研究，其方法及成果對我國群體遺傳學、基因組學、精準醫學等領域的科學研究和產業發展有重要意義。

研究團隊對總計十四餘萬中國人低深度全基因組數據展開了群體水平的研究，開發了一系列適用於此類數據的分析方法，揭示了包括31個省，36個少數民族在內的中國人群精細遺傳結構，實現了多種表型的全基因組關聯分析，構建了包含約900萬個多態性位點的中國人群基因頻率資料庫 (CMDB)，其中包括約20萬個新發現的多態性位點，揭示了中國漢族與少數民族群體的遺傳特點，並發現當今中國人群的遺傳特徵分布同時受到絲綢之路等歷史因素與近代人口大規模遷徙的影響。研究還發現了多個隨著緯度的變化而在頻率上呈現明顯差異的基因，展現了飲食、 氣候等因素對中國人群的演化所起到的作用。

十四萬基因大數據揭示中國各省人群與歐洲人、南亞人遺傳距離的變化和基因流方向。

左起: 各省總人群與歐洲人親緣關係呈現西北最強向東南方向減弱趨勢; 各省漢族人群與歐洲人比較暗示古代河西走廊地域兩個種族人群的近交; 各省總人群與南亞人比較呈現西南最強向東北方向減弱趨勢; 各省漢族人群與南亞人的比較與總人群趨勢類似。

隨著緯度變化受到環境選擇的多個基因位點。

此外，課題組首次利用該類數據開展了一系列的全基因組關聯分析 (GWAS)。在對身高、體重等表型的研究中，揭示了數十個在中國人群中與之相關的新基因。課題組還進一步研究了數據中的病毒序列分布，揭示了我國人群血漿病毒組與歐洲人的差別。

該論文目前在Cell主刊審稿中, 為了讓此項研究成果更早的惠及廣大科研工作者，課題組在編輯的邀請下於Cell的預印伺服器Sneak Peek上公開了全文。該研究嚴格保護參與者隱私以及數據的安全，所有研究樣本、數據均按照相關政策法規，保存於深圳國家基因庫。基於該項目的中國人群基因頻率資料庫 (CMDB) 也同步上線，可以通過深圳國家基因庫資料庫訪問。

中國人基因頻率資料庫 (CMDB) 網站鏈接：

https://db.cngb.org/cmdb/

論文鏈接：

https://www.mendeley.com/sneak-peek/cellpress/

來源：華大醫學

本周科研進展

1.近日，在Nature Methods發表的一項最新研究中，研究人員開發了基因組比對工具NGMLR和結構變異識別工具Sniffles，為變異檢測提供了前所未有的靈敏度和精確度，即使在重複序列區域以及在可能對人體健康有重大影響的複雜結構變異中也是如此，並且NGMLR和Sniffles可以自動過濾虛假事件並對低覆蓋率數據進行操作，從而降低在臨床和研究應用中長讀長測序的高成本。

2.近日，中國科學院天津工業生物技術研究所研究員孫際賓帶領的系統生物學中心與研究員鄭平帶領的系統與合成生物技術研究團隊合作，首次在重要工業微生物黑麴黴中提出以核糖體5S rRNA基因為啟動子介導sgRNA的表達，開發了一種基於5S rRNA的新型高效的CRISPR/Cas9系統，使Cas9對黑麴黴基因組定點切割效率可達100%。

3.5月1日，北京大學生命科學學院宋艷研究組最新研究成果在線發表於國際知名學術期刊eLife。該研究發現控制果蠅腸道幹細胞向腎管幹細胞譜系自然轉變的開關分子，並揭示時間和空間信號通過調控這一開關分子基因的染色質成環得以耦合，實現細胞譜系自然轉變的時空精確性和高效性。

4.5月3日，鄭州大學第一附屬醫院孫瑩璞團隊、清華大學頡偉團隊和那潔團隊合作研究成果發表在在Nature雜誌上，該研究首次揭示了人類胚胎ZGA前存在廣泛的染色質開放區域，並闡明其在胚胎髮育過程的重編程模式，闡述了胚胎基因組轉錄激活對於開放染色質區域重編程的必要性。

5.近日，來自華中農業大學的研究人員近期提出了一種新染色體構象捕獲技術——DLO Hi-C，這種方法降低了背景數據噪音，高質量低成本獲取Hi-C數據。該研究成果已發表在Nature Genetics期刊上，同期Nature Genetics也配發了評論性文章，指出這篇文章「引入關鍵的雙線策略，能過濾噪音，同時進行早期質量控制。」

6.日前，來自中國醫學科學院/北京協會醫學院等處的研究人員發表了最新研究，受中國傳統哲理啟發，發現了多個新的長鏈非編碼RNA（lnc-RNA），其中一個稱為lnc-Lsm3b的全新RNA能夠抑制RIG-I的活性，在免疫應答晚期發揮負反饋調節作用。這有助於闡明人體lncRNA與免疫系統之間的關聯。

7.近日，中國科學院昆明動物研究所姚永剛課題組集中研究了雲南地區麻風患者外顯子組區域的潛在功能性變異，包括常見變異和稀有變異，研究人員採用多步富集的方式，挖掘了效應明顯的風險基因。

8.4月26日，國際頂級學術期刊Science同時發表3篇文章，在其中一篇論文中，研究人員合作開發了一種名為URD的計算方法，研究人員使用一種被稱為Drop-seq的單細胞RNA-seq方法對斑馬魚胚胎細胞進行了檢測，最終重建了斑馬魚的細胞發育軌跡。另外兩項研究利用HMS開發的inDrops單細胞RNA測序方法分別繪製了非洲爪蟾和斑馬魚從受精卵到完整胚胎的基因表達圖譜。

新發表文

【新技術】

1. beachmat: A Bioconductor C++ API for accessing high-throughput biological data from a variety of R matrix types.Lun ATL et al.PLoS Comput Biol. 2018 May 3

2. CoNekT: an open-source framework for comparative genomic and transcriptomic network analyses.Proost S et al.Nucleic Acids Res. 2018 May 1.

3. lncFunTK: A toolkit for functional annotation of long noncoding RNAs.Zhou J et al. Bioinformatics. 2018 Apr 26.

4. DNAp: A Pipeline for DNA-seq Data Analysis.Causey JL et al.Sci Rep. 2018 May 1

【動物】

1. Two novel noroviruses and a novel norovirus genogroup in California sea lions.Teng JLL et al.J Gen Virol. 2018 May 3.

2. Adar3 Is Involved in Learning and Memory in Mice.Mladenova D et al.Front Neurosci. 2018 Apr 13

3. Candidate gene identification of ovulation-inducing genes by RNA sequencing with an in vivo assay in zebrafish.Klangnurak W et al.PLoS One. 2018 May 1

【植物】

1. Genome Sequencing of Ancient Plant Remains: Findings, Uses and Potential Applications for the Study and Improvement of Modern Crops.Di Donato A et al. Front Plant Sci. 2018 Apr 17

2. The Rosa genome provides new insights into the domestication of modern roses.Raymond O et al.Nat Genet. 2018 Apr 30.

3. Transcriptome profiling provides insights into dormancy release during cold storage of Lilium pumilum.Wang W et al. BMC Genomics. 2018 Mar 14

【腫瘤】

1. A novel plasma circular RNA circFARSA is a potential biomarker for non-small cell lung cancer.Hang D et al.Cancer Med. 2018 May 2.

2. Comprehensive genomic transcriptomic tumor-normal gene panel analysis for enhanced precision in patients with lung cancer.Rabizadeh S et al.Oncotarget. 2018 Apr 10

3. MEGF6 Promotes the Epithelial-to-Mesenchymal Transition via the TGFβ/SMAD Signaling Pathway in Colorectal Cancer Metastasis.Hu H et al.Cell Physiol Biochem. 2018 Apr 26

4. Low Dose of Bisphenol A Modulates Ovarian Cancer Gene Expression Profile and Promotes Epithelial to Mesenchymal Transition via Canonical Wnt Pathway.Hui L et al.Toxicol Sci. 2018 Apr 27.

5. Helminths and Cancers From the Evolutionary Perspective.Scholte LLS et al.Front Med (Lausanne). 2018 Apr 16

6. DUOXA1-mediated ROS production promotes cisplatin resistance by activating ATR-Chk1 pathway in ovarian cancer.Meng Y et al.Cancer Lett. 2018 Apr 25.

7. Whole-exome sequencing of cell-free DNA and circulating tumor cells in multiple myeloma.Manier S et al.Nat Commun. 2018 Apr 27

8. Human gastric cancer modelling using organoids.Seidlitz T et al.Gut. 2018 Apr 27.

【其他】

1. Chromatin analysis in human early development reveals epigenetic transition during ZGA.Wu J et al.Nature. 2018 May 2.

2. Long noncoding RNA Hoxb3os is dysregulated in autosomal dominant polycystic kidney disease and regulates mTOR signaling.Aboudehen K et al.J Biol Chem. 2018 May 1.

3. RNA sequencing reveals significant miRNAs in Atypical endometrial hyperplasia.Tang S et al.Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2018 Mar 19

4. Intrahepatic T cell receptor β immune repertoire is essential for liver regeneration.Liang Q et al.Hepatology. 2018 Apr 27.

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