在 239 个灵长类基因组中识别受限序列元素

2023年11月29日《Nature》发表一项研究：非编码 DNA 是我们了解人类基因调控和复杂疾病的核心，测量进化序列约束条件可以确定人类基因组中假定调控元件的功能相关性。与编码蛋白质的 DNA 相比，非编码 DNA 的进化速度更快，灵长类动物物种之间的时间尺度相对较短，而且以前全基因组序列的可用性有限，这些因素都阻碍了识别灵长类动物中特别受限的基因组元素。在这里，我们构建了 239 个物种的全基因组比对，代表了灵长类所有现存物种的近一半。利用这一资源，我们发现了在灵长类和其他哺乳动物中受到选择性限制的人类调控元件，错误发现率为 5%。我们发现了111,318个DNase I超敏位点和267,410个转录因子结合位点，这些位点在灵长类动物中受到特异性限制，而在其他胎盘哺乳动物中则没有，并验证了它们对基因表达的顺式调控作用。这些调控元件富含影响基因表达和复杂性状及疾病的人类基因变异。我们的研究结果凸显了近期进化在调控序列元件中的重要作用，这些元件将灵长类动物（包括人类）与其他胎盘哺乳动物区分开来。