2007年9月4日,美国奎格·文特研究所(J. Craig Venter Institute)的研究人员宣布完成了世界上首个个人二倍体基因组序列的测序与分析。该成果发表在《PLOS生物学》期刊上,标志着人类基因组研究从群体参考序列向个体化精准医学迈出了重要一步。
此前,2001年发布的人类基因组参考序列是由多名志愿者的DNA混合而成,并未区分同源染色体上的等位基因,因此严重低估了人类基因组的多样性。而此次文特博士本人的基因组测序,首次完整呈现了一个个体两套染色体(二倍体)的遗传信息,揭示了大量此前未知的基因组变异。
研究人员从文特的DNA中提取了约1900万条序列,结合全基因组鸟枪法测序和先进的组装算法,共鉴定出超过420万个基因变异,覆盖约1230万碱基对。其中,单核苷酸多态性(SNP)约320万个,此外还包括插入/缺失、拷贝数变异、片段重复等结构变异。令人惊讶的是,文特的两套染色体之间存在约0.5%的差异,这意味着个体间的遗传变异可能比之前估计的高出7倍,约44%的基因在两条染色体上存在等位基因差异。
文特博士本人具有蓝眼睛,其基因组分析显示,与蓝眼睛相关的基因变异概率极高,这解释了为何基因型能准确预测表型。然而,许多复杂性状和疾病风险仍无法仅通过基因序列完全预测。例如,文特的APOE和SORL1基因变异提示其患阿尔茨海默病和心血管疾病的风险增加,但他本人通过服用他汀类药物和健康生活方式积极干预。这表明,基因信息虽不能决定命运,但可为预防医学提供重要线索。
该研究还发现,文特携带亨廷顿病相关基因的变异,但并未发病,进一步说明基因与环境、表观遗传等因素的复杂相互作用。研究人员强调,个人基因组测序的普及将有助于消除公众对基因隐私和歧视的恐惧,推动个性化医疗的发展。