专题：Science系列
美国《科学》杂志网站3月10日介绍说，美国研究人员首次为一个四口之家进行了全基因组测序，这种以家庭为单位的基因组分析将为遗传学及相关疾病研究提供更多有价值的信息。
来自美国“系统生物学研究所”的研究人员在10日发布的一份新闻公报中说，他们与基因组测序公司合作，对一对夫妻和他们的两个孩子进行了全基因组测序。这家的两个孩子都患有米勒综合征（一种罕见的颅面发育紊乱）和原发性纤毛运动障碍（一种肺病），这两种疾病都是常染色体隐性遗传病。
通过对这一家四口进行基因组测序，研究人员更精确地锁定了与米勒综合征相关的4个基因。参与研究的戴维加拉斯说，“我们可以看到所有的基因变异，包括那些比较罕见的，可以构建出染色体每一个片段的遗传特性，这对于相关疾病的研究十分关键”。
“系统生物学研究所”在新闻公报中介绍说，对整个家庭进行基因组测序可以从中获得更多的遗传学信息，识别那些较为罕见的基因变异、更准确地找到与某些疾病相关的基因等，而且还可以对比识别出测序中的一些差错，大大提高测序准确度。
研究人员介绍说，在全基因组测序领域，对两个毫不相干的人进行基因组对比能够得出许多有用的研究信息，但如果以一个家庭为单位，那么测序数据会更加准确，从而帮助研究人员理解不同的基因变异在相关疾病的诊断、治疗和预防中可能扮演的角色。
随着个人基因组测序的技术难度和成本不断降低，研究人员得以尝试更多的测序模式，比如这次的家庭测序。研究人员认为，家庭测序将成为今后基因研究和疾病治疗方面的一个新工具，以后甚至每个人的医疗档案中都会包含家庭基因组信息。
此外，在这次家庭测序中，研究人员还第一次估算出两代人之间的遗传变异率，即基因组从一代人到下一代人的遗传过程中会发生多大程度的改变。结果发现，从父母到孩子的基因变异率仅为之前医学界预期的一半。
原文出处：
Science DOI: 10.1126/science.1186802
Analysis of Genetic Inheritance in a Family Quartet by Whole-Genome Sequencing
Jared C. Roach,1,* Gustavo Glusman,1,* Arian F. A. Smit,1,* Chad D. Huff,1,2,* Robert Hubley,1 Paul T. Shannon,1 Lee Rowen,1 Krishna P. Pant,3 Nathan Goodman,1 Michael Bamshad,4 Jay Shendure,5 Radoje Drmanac,3 Lynn B. Jorde,2 Leroy Hood,1, David J. Galas1,
We analyzed the whole genome sequences of a family of four, consisting of two siblings and their parents. Family-based sequencing allowed us to delineate recombination sites precisely, identify 70% of the sequencing errors (resulting in 99.999% accuracy), and identify very rare single nucleotide polymorphisms. We also directly estimated a human intergeneration mutation rate of ~1.1 x 10-8 per position per haploid genome. Both offspring in this family have two recessive disorders―Miller syndrome, for which the gene was concurrently identified, and primary ciliary dyskinesia, for which causative genes have been previously identified. Family-based genome analysis enabled us to narrow the candidate genes for both of these Mendelian disorders to only four. Our results demonstrate the unique value of complete genome sequencing in families.
1 Institute for Systems Biology, Seattle, WA 98103, USA.
2 Department of Human Genetics, Eccles Institute of Human Genetics, University of Utah, Salt Lake City, UT 84109, USA.
3 Complete Genomics, Inc., Mountain View, CA 94043, USA.
4 Department of Pediatrics, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA.
5 Department of Genome Sciences, University of Washington, Seattle, WA 98195, USA.
* These authors contributed equally to this work.
