又多了1.19亿个碱基对，更好反映人类多样性。
在当时，结构生物学家Rosalind Franklin和分子生物学家Maurice Wilkins想到通过X光照射DNA结晶，并观察X射线的衍射情况来逆推DNA的结构。1953年4月25日，美国年仅25岁的博士后James Watson和英国37岁的博士生Francis Crick共同在剑桥大学卡文迪许实验室提出了一种DNA的结构。
图1 Watson和Crick在此之前，人们对于遗传物质究竟是蛋白质还是DNA存在争议。在医学中，通过基因测序，医生能够更好地了解患者的遗传信息，从而设计个性化的治疗方案，而在某些情况下，医生还可以将正常的基因序列注入患者体内，以代替或修复有缺陷的基因。比如可以根据个体的基因变异情况，评估其在某种疾病上的风险，并制定出特定的健康计划使之遵守，或增加筛查的频率。与你我息息相关的DNA双螺旋结构的确立不仅为遗传学建立了物理基础，也改变着普通人生活的方方面面。随后的数十年里，一系列突破性研究成果相继涌现，1958年，中心法则被提出，指出了遗传信息的传递方向。
而现在，科学家们更可以通过CRISPR-Cas等技术准确地删除、插入或修改基因，从而改变生物体的遗传信息。当Watson和Crick见到Franklin拍摄的DNA照片及数学计算后，受到很大的启发，并最终构建出了磷酸、脱氧核糖交替在外形成骨架，碱基在内彼此配对的双螺旋结构。该基因组的来源中，大约70%来自于纽约布法罗市的一名男性，23%来自于另外10人，剩下7%由超过50人贡献。
人类基因组计划于1990年开始，2001年完成工作草稿并发表，2003年完成最终测序图谱，堪称是人类生命科学史上里程碑式的成就。异染色质或是在整个细胞周期内都处于凝聚状态，比如着丝粒、端粒、核仁形成区等部位。据分析，该男性具有非洲-欧洲混合血统。因此，仅使用单一的基因组作为参照是远远不够的。
论文的第一作者、耶鲁大学的研究附属机构和圣路易斯华盛顿大学博士生Wen-Wei Liao表示：人类泛基因组参考使得我们能够表征数以万计的新基因组变异，这些变异在以前是无法获得的。图1 人类基因组计划LOGO（图源：维基百科）这8%的空白主要是基因组中的异染色质区域。
其中许多样本来自于千人基因组计划（1000 Genomes Project），并由人类泛基因组联盟使用长读长测序的新技术进行重新分析。不过如果发生这种情况，通常都需要将手机/手表与一个公认的标准时间进行同步。HPRC成员机构、加利福尼亚大学圣克鲁兹分校的遗传学家Karen Miga表示，下一阶段该项目将向一项真正的国际间合作发展，并对历史上代表性不足的地区进行充分采样和测序。人类泛基因组的创建和更新符合NHGRI在基因组学研究的各个方面上追求全球多样性的一贯目标，有助于推进基因组知识的传播，促进基因组医学以更公平的方式实施。
不过，T2T-CHM13和目前主流使用的人类参考基因组GRCh38（Genome Reference Consortium Human Build 38）一样，主要基于单个基因组。人类基因组计划的成果就是为科学家们提供了这样一份公认的标准——参考基因组。国家人类基因组研究所（National Human Genome Research Institute，NHGRI）主任医学博士 Eric Green表示：基础研究人员或者临床医生，都应该具备接触到能够反映人口多样性的参考序列的机会，这样才能减少人类健康上的不公平性。虽然现在随着手机的普及和网络的发达，已经很少出现手机/手表时间不准的情况。
为了更好地呈现泛基因组参考草图，纽约西奈山伊坎医学院的遗传学家Eimear Kenny和她的同事通过计算，将47人的序列排列到一起，绘制出一个和地铁线路图有些相似的泛基因组图。异染色质高度凝聚，同时充满着重复序列，这就使得测序困难，也不好对测序结果进行组装。
图2 不同基因组来源对GRCh38的贡献（图源：[3]）尽管地球上任何两个人基因组的相似性高达99.5%-99.9%，但显然，这不到1%的差异造就了人类的遗传多样性。图3 泛基因组参考草图发布（图源：[4]）这47人包括来自非洲、美洲和亚洲的个体，其中也有来自中国的代表。
2023-05-18 16:04 · 生物探索 5月10日，由人类泛基因组参考联盟制作的首个人类泛基因组参考草图在Nature上发布。所谓异染色质，是相对常染色质而言。2022年3月底，端粒到端粒（Telomere-to-Telomere，T2T）联盟公布了一个完整的人类基因组序列T2T-CHM13，补上了8%的空缺。又多了1.19亿个碱基对，更好反映人类多样性。不过，这份地图并不是完整的，还留下了8%的空白。不过，随着测序技术的进步，人们能拿到的碎片越来越大，拼图的难度有所降低。
图5泛基因组参考（图源：国家人类基因组研究所）在这张图上，碱基相同的部分与以往的单一基因组参考一样保持了线性，而在某些单个核苷酸差异的地方，出现了路线的分歧，另外，绕过某个核苷酸代表缺失（如上图绿色和深蓝色路径），顺时针环绕代表重复（如黄色路径），逆时针环绕代表倒位（如粉色路径）等等。就像一个坐标系，研究人员可以对照参考基因组，更好地理解人类基因组的结构、功能和变异。
GRCh38是基因组参考联盟（Genome Reference Consortium，GRC）在人类基因组计划的基础上不断更新和维护，于2017年发布的最新版本，2022年3月发布了最新的补丁GRCh38.p14。这使得重建基因组时，不必面对父源、母源基因组错误交叉组装的难题，但也使得最终的结果未能包含Y染色体的序列。
团队计划到2024年年中，将样本范围扩大到350人。或是在一定的发育时期和生理条件下，由常染色质凝聚成异染色质，比如雌性哺乳动物的一对X染色体中，有一条会在胚胎发育得第16-18天凝聚为相对失活的巴氏小体。
因此，重复序列的存在极大地阻碍了片段的拼接和组装，而短读长测序意味着测序的DNA片段必须足够短，就像使用极小的碎片进行拼图，进一步增加了重建基因组的难度。另外，团队还发现了 1115 个与进化有关的新基因重复。异染色质则会被染成深色，或对福尔根反应呈阳性。除了使用多样的基因组外，该项目还将积极接触样本人群并了解他们的医疗保健需求，使得这些人群能够直接从该项目的成果中收益。
而且，在涉及结构变异（Structural variation，SV）时，即基因组中发生较大片段的插入、删除、倒位或重复时，参考基因组无法正确地描述和表征。这次的泛基因组参考草图实现了预期序列99%的覆盖，并且在结构和碱基对水平上也达到了超过99%的准确度
Aifantis还表示，研究团队正计划设计一项临床试验，以测试将氯喹结合Venetoclax使用，是否可防止AML患者出现耐药性。现在，一项使用人体组织样本和小鼠模型的新研究发现，这种耐药性是因为线粒体快速增加的分解和转化。
AML起病急，预后差，根据NIH估计，5年总体生存率（OS）约为30%。图1 研究成果（图源:[2]）研究发现，与正常对照组相比，在20例白血病患者样本中，与线粒体自噬相关的几种基因的水平都上调了。
除了为细胞生产能量，线粒体还能在一定条件下告诉细胞应该死亡。尽管Venetoclax能够促进AML患者的肿瘤细胞死亡，但在一年内，白血病细胞往往会出现一些特征，使它们能够逃避药物的影响。这和之前研究中发现的耐药白血病细胞中线粒体出现畸形，共同证实了线粒体自噬增加是问题的根源。此外，这些幼稚细胞还可以扩散到其他器官和组织中，导致不同的症状和并发症。
Venetoclax（维奈托克）是一种选择性靶向b细胞淋巴瘤-2（B-cell lymphoma-2，BCL-2）的抑制剂，通过抑制BCL-2蛋白的功能来恢复癌细胞的凋亡过程。特别值得注意的是，一种编码线粒体关键跨膜蛋白Mitofusin-2（MFN2）的基因表达增加。
近年来的一些研究表明，MFN2在线粒体自噬中也起着重要的调控作用，不仅可以作为机械刺激和细胞因子刺激的传感器，通过调控线粒体的形态变化来触发线粒体自噬，还可以够调控线粒体多面体复合物（mitochondrial polyubiquitination complex，MUL1）的表达，进而加速线粒体的泛素化和自噬。尤其在具有耐药性的白血病患者样本中，这些基因的水平比其他患者略高。
进一步的动物实验发现，将急性髓性白血病患者的骨髓移植到小鼠体内后，如果配合使用一种名为氯喹的线粒体自噬抑制剂药物，就可以恢复维内托克赖杀死癌细胞的能力。目前的治疗方式包括化疗和有限的靶向药物疗法。
