通过将完整参考基因组与转录组数据结合,团队识别出了PSEN1的新型转录变体——PSEN1是早发型家族性阿尔茨海默病最常见的遗传致病基因。这些变体在以往的缺口组装中完全不可见 。这些新发现的异构体为研究神经退行性疾病中的选择性剪接开辟了新的路径,不过其功能意义还需进一步探索 。
值得一提的是,PSEN1已被证实是与早发型阿尔茨海默病关联最密切的致病基因,迄今已报道超过300种突变 。此前的研究已成功利用基因编辑技术构建了携带PSEN1点突变(C410Y或A426P)的转基因狨猴模型,这些模型在早期就重现了阿尔茨海默病相关生物标志物的出现 。新的T2T参考基因组为以空前精度研究这些及其他变异提供了基因组基础。
完整基因组揭示了一个此前从未被观察到的现象:狨猴可以在非同源染色体之间自由交换核糖体DNA阵列,这是一种动态的重排模式 。该组装还发现了性别特异性的rDNA分布模式,这在缺乏无缺口参考基因组的情况下是无法检测到的 。
狨猴基因组的研究是T2T联盟一系列成果的一部分,表明T2T组装方法已发展到不仅可以应用于人类基因组,还可以常规应用于其他物种的阶段 。T2T联盟通过改进湿实验方案和组装算法,持续降低了测序成本,使得完整基因组的生产成本远低于最初人类T2T计划时期 。
正如论文第一作者Prajna Hebbar所说:“常规化的T2T基因组学让发现变得更简单、更可行。”自动化的分析流水线可能开启一个新时代:每个人的完整基因组序列都将以当前成本的一小部分,成为其个人独特的医学参考 。这种可扩展性已在其他工作中得到体现:同一个联盟已经为六种类人猿物种生成了单倍型解析的参考基因组,完全测序了215条无缺口染色体 。
普通狨猴长期以来一直是阿尔茨海默病和帕金森病研究中的重要模式生物,部分原因是人类认知衰退涉及的许多相同基因在狨猴中也同样存在 。过去对狨猴基因组的测序尝试留下了许多缺口,但新的无缺口组装现在使得以高精度和高细节研究这些基因成为可能,揭示出此前看不见的特征,从而可能为疾病机制和潜在疗法带来新的见解 。