"女娲"基因组计划第2篇：徐涛/何顺民团队发布中国人群可移动元件插入变异图谱

可移动元件（也被称为转座子或转座元件）约占人类基因组的一半。在人类基因组中，Alu、LINE-1（L1）、SINE-VNTR-Alu（SVA）以及HERV-K等是普遍认为仍然活跃的可移动元件家族，它们能够通过转座作用在基因组上形成新的插入，这种现象被称为可移动元件插入（Mobile Element Insertion，MEI）。转座事件有可能会打断基因组上的功能区域，破坏正常的基因功能，影响转录本的表达或剪接，进而导致疾病。

目前已有超过120种人类遗传疾病被报道与转座子介导的插入相关，包括血友病、丹特病、神经纤维瘤病和癌症等。除了通过插入事件产生影响外，可移动元件的内在序列特性赋予了一些MEI对宿主的功能影响，使得MEI 与其他典型的结构变异有了质的区别。同时，MEI整合位点的偏好性一直以来也是研究者关注的重点。这些位点的分布并不均匀，受到如DNA序列和染色质环境等各种因素的影响。

尽管MEI具有重要的功能，但是针对人类基因组中多态性转座元件的整合资源却十分缺乏，而这种资源恰恰是表型与变异关联分析的基础。2017年，千人基因组计划对2504个基因组中的MEI进行了全面分析，鉴定了超过20000个多态性的MEI位点。Watkins 等人利用来自Simons Genome Diversity Project的296个基因组数据分析了MEI在全球人群中的变异特征，扩展了基于千人基因组数据集的发现。然而，这些MEI的遗传资源主要来自欧洲人群。即使在目前最大的结构变异研究队列gnomAD-SV中，也只有1304个样本来自东亚地区。由于中国汉族是东亚乃至世界范围内人口最多的族群，针对中国人群的MEI研究和资源都是十分匮乏的。

为此，中国科学院生物物理研究所徐涛院士团队和何顺民研究员团队合作，在 Nucleic Acids Research 期刊在线发表了题为：Characterizing Mobile Element Insertions in 5，675 genomes 的研究论文。

该论文介绍了该团队关于可移动元件插入（MEI）的最新工作。本研究在人群水平对MEI的基因组分布、突变特征、功能影响等进行了系统分析，构建了一个全面的MEI资源库，尤其是针对中国人群的MEI图谱。作者结合来自"女娲"基因组资源的2998个高深度全基因组测序数据和来自千人基因组计划的2677个低深度全基因组测序数据对MEI进行了系统性地鉴定。经过位点质量过滤，共保留了36699个非参考MEI（non-reference MEI），其中包括26553个 Alu，7353个 L1，2667个SVA和126个 HERV-K。平均每个个体都可以检测到超过1000个MEI变异，其中绝大多数都是Alu元件的插入。

作者使用鉴定的MEI数据分析了MEI的染色体分布，发现L1插入在着丝粒附近区域有着明显的富集。着丝粒DNA附近L1插入变异的富集可能是由于着丝粒附近较多的α卫星序列造成的，相对较低的GC含量更有利于L1的插入。另一方面，考虑到以往研究发现的新着丝粒区域活跃的转座子可能有助于着丝粒的新生，作者认为L1在着丝粒区域的富集也可能存在重要的生物学意义。这一发现有待于后续的研究去探明。（生物谷Bioon.com）