生物通报道：来自深圳华大基因研究院，华南理工大学，丹麦哥本哈根大学等处的研究人员发表了题为“Structural variation in two human genomes mapped at single-nucleotide resolution by whole genome de novo assembly”的文章，通过全基因组组装数据检测了人类基因组结构变异（SVs），这一研究成果公布在Nature Biotechnology杂志上。

这项研究由华南理工大学与深圳华大基因研究院基因组科学创新班完成，文章的通讯作者是华大基因的王俊博士，*作者包括华南理工大学2007级本科生罗锐邦（特种兵团负责人罗锐邦解析千人基因组计划）等，其他作者还包括华南理工大学2010级硕士生黄树嘉、2007级本科生张帆等。华南理工大学与深圳华大基因研究院基因组科学创新班成立于2009年，主要由华南理工大学从生物、计算机、软件、数理等专业中选拔了一些有科研潜力的大二、大三学生，送到深圳华大基因研究院，学生们边学习边从事科研工作，这种创新的模式受到了广泛的关注，Nature杂志还曾发文探讨这一现象。

据报道，在这篇文章中，研究人员利用新一代测序技术获得的全基因组组装的短片段构建了一个亚洲人和一个非洲人详尽的结构变异图谱，为人类基因组结构变异检测提供了一种新方法——基于全基因组组装的结构变异检测，该方法与其他检测方法相比具有性价比高、速度快等优点。据称这一方法可检测到1-50kbp范围内不同长度的结构变异，包括插入、缺失、倒置、基因重排等。

研究人员首先在亚洲人和非洲人的个人基因组组装区域共检测到27万多个结构变异，并对这些变异进行了验证，结果表明，该方法具有高准确度的特点。同时，研究人员还对这些结构变异的特性和生物学作用相关方面进行了研究。为了推断结构变异在人群中的频率分布，研究人员对106个“千人基因组计划”（1000 Genomes Project）中的个体进行了基因组结构变异的统计，发现与SNPs相比，SVs一般呈现出更强的负向选择，证明其比SNPs具有更强的个体特异性。SVs的高度特异性将有助于研究人员进行人类表型差异研究。

这项研究还发现，基于基因组重测序构建的相关图谱在准确度上还是会有所偏差，所以研究人员建议在以后的人类基因组研究工作中，能够进行基于从头组装的全基因组研究，这样会使研究结果更加准确及可靠，尤其是医学基因组及相关领域的研究。

人类遗传变异被Science杂志评为2007年世界科技突破之一。近年来人类基因组中的大量变异被发现，研究这些变异不仅有助于揭示许多复杂疾病和个体性状的遗传学机制，也能够加快个性化医疗的发展。这一研究证实，基于全基因组组装的结构变异检测方法是可行的，而且具有准确度高、检测SV长度范围广以及可以更好的检测到一些更复杂的SV序列等优势。该研究对全面理解结构变异和它们对基因组进化和生物学方面的影响具有十分重要的意义。

原文摘要：

Structural variation in two human genomes mapped at single-nucleotide resolution by whole genome de novo assembly

Here we use whole-genome de novo assembly of second-generation sequencing reads to map structural variation （SV） in an Asian genome and an African genome. Our approach identifies small- and intermediate-size homozygous variants （1–50 kb） including insertions, deletions, inversions and their precise breakpoints, and in contrast to other methods, can resolve complex rearrangements. In total, we identified 277,243 SVs ranging in length from 1–23 kb. Validation using computational and experimental methods suggests that we achieve overall <6% false-positive rate and <10% false-negative rate in genomic regions that can be assembled, which outperforms other methods. Analysis of the SVs in the genomes of 106 individuals sequenced as part of the 1000 Genomes Project suggests that SVs account for a greater fraction of the diversity between individuals than do single-nucleotide polymorphisms （SNPs）. These findings demonstrate that whole-genome de novo assembly is a feasible approach to deriving more comprehensive maps of genetic variation.

来源：生物通