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# Biología # Genómica

Mapeo de la genética emiratí: un nuevo pangenoma

El pangenoma emiratí revela diversidad genética, mejorando la salud en los EAU.

Michael Olbrich, Mira Mousa, Inken Wohlers, Amira Al Aamri, Halima Alnaqbi, Aisha Hanaya Alsuwaidi, Hima Vadakkeveettil Manoharan, Nour al-dain Marzouka, Sanjay Erathodi Ramachandran, Anju Annie Thomas, Mohammed Alameri, Guan K Tay, Rifat Hamoudi, Saleh Ibrahim, Noura Al Ghaithi, Habiba Alsafar

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Pangenoma Emiratí Pangenoma Emiratí Revelado comprensión de la genética emiratí. Un proyecto innovador redefine la
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El estudio de la genética humana ha avanzado un montón en las últimas dos décadas. Uno de los logros más destacados es el desarrollo del genoma de referencia humano, que sirve como un mapa para entender las complejidades del ADN humano. Sin embargo, el genoma de referencia original representaba mayormente a las poblaciones occidentales, dejando huecos en el conocimiento sobre otros orígenes genéticos.

Para llenar esos huecos, han surgido iniciativas como el Programa de Genoma Emiratí, que busca construir una base de datos genómica más representativa. Este esfuerzo se centra en el paisaje genético único de los Emiratos Árabes Unidos (EAU), mostrando la importancia de la diversidad para entender la genética.

¿Qué es el Programa de Genoma Emiratí?

El Programa de Genoma Emiratí (PGE) es un gran proyecto que ha recolectado muestras genómicas de más de 600,000 ciudadanos emiratíes. ¿El objetivo? Crear una representación detallada de la composición genética de la población de los EAU. Entendiendo su información genética, los investigadores pueden adaptar la atención médica, mejorar tratamientos de enfermedades y mejorar estrategias de salud pública en los EAU.

La necesidad de un pangenoma

Un pangenoma es como el álbum familiar definitivo para el ADN de una especie. Mientras que el genoma de referencia es como una sola foto, un pangenoma captura toda la historia, incluyendo todas las variaciones y diferencias. La necesidad de un pangenoma surge del hecho de que no hay dos genomas humanos exactamente iguales. Todos tenemos nuestras rarezas y diferencias, y estas variaciones pueden influir en cómo respondemos a enfermedades y tratamientos.

A pesar de los avances con iniciativas globales, muchos genomas de referencia solo han capturado una visión limitada de la diversidad genética humana. La población de los EAU es bastante única, moldeada por una mezcla de ancestrías que reflejan la historia de comercio, migración e intercambios culturales de la región. Por lo tanto, construir un pangenoma específico para los EAU ayuda a destacar estos rasgos genéticos locales.

El Pangenoma Emiratí: Una nueva referencia

El último desarrollo en esta aventura genómica es la creación del pangenoma emiratí. Combina datos de 53 individuos emiratíes para proporcionar una imagen más completa de la diversidad genética de la población. Este pangenoma incluye una referencia diploide de Telómero a telómero, lo que significa que cubre ambas copias del genoma, ofreciendo una vista más clara de su estructura.

Al incorporar la información genética de diversos individuos emiratíes, esta nueva referencia busca abordar las limitaciones de los Pangenomas globales anteriores. Es como agregar colores extra a una pintura que antes era mayormente beige.

Los grupos utilizados

Para crear el pangenoma emiratí, los investigadores seleccionaron cuidadosamente a sus sujetos. Se centraron en 53 genomas que representan varias facetas de la población emiratí. Se aseguraron de elegir individuos sin trastornos genéticos para garantizar que la información recolectada presente un panorama saludable. También se cuidaron de seleccionar padres no relacionados, lo que evita confusiones en los datos genéticos.

Esta elección de individuos provino de diversos orígenes, representando las muchas líneas ancestrales que se encuentran en los EAU. Es como mezclar diferentes sabores en una ensalada, creando un plato que refleja el rico y único patrimonio del país.

Ensamblaje de telómero a telómero

Una de las características destacadas del proyecto del pangenoma emiratí es el ensamblaje de telómero a telómero del genoma de una mujer emiratí. Esto significa que los investigadores ensamblaron todo el genoma de extremo a extremo.

Utilizaron técnicas avanzadas, combinando tecnologías de secuenciación de lectura corta y larga, para crear una vista completa del ADN de esta individuo. Con este ensamblaje cuidadoso, los investigadores lograron un impresionante nivel de completitud, cubriendo el 94.4% del genoma de referencia llamado CHM13.

Controles de calidad y medidas

El control de calidad es crucial en la investigación científica, especialmente en genómica. Los investigadores realizaron revisiones meticulosas en cada etapa del proceso de ensamblaje. Examinaron varios aspectos como la precisión, la completitud y la estructura general del genoma.

La calidad es importante, ya que un alto estándar garantiza que los datos resultantes sean confiables. Un genoma bien ensamblado proporciona bases sólidas para investigaciones futuras y aplicaciones en medicina.

Cobertura genética

Cuando se trata de cobertura genética, el ensamblaje emiratí es impresionante. Cubre el 96.6% de los genes que se encuentran en el genoma de referencia anterior CHM13. Lo más notable es que incluye todos menos unos pocos genes de múltiples copias, que son genes que existen en más de una copia en el genoma.

Esta amplia cobertura permite a los investigadores explorar cómo funcionan genes específicos dentro de la población emiratí, lo que podría llevar a ideas sobre rasgos de salud y enfermedades comúnmente encontrados en esta región.

Explorando la diversidad genética

La población emiratí es distinta, con una rica diversidad genética moldeada por su ubicación geográfica e historia. El equipo de investigación utilizó varios métodos para analizar los antecedentes genéticos de los participantes, destacando los múltiples componentes ancestrales que contribuyen a la composición genética de los EAU.

El análisis reveló una mezcla de ancestrías de Europa, Asia del Sur, África y Asia Oriental. Esta mezcla es significativa ya que subraya la interconectividad de las poblaciones humanas y cómo los movimientos históricos han moldeado la genética contemporánea.

El papel de la ascendencia en las variaciones genéticas

Entender los antecedentes genéticos es clave en genómica. Los investigadores se centraron en cómo la genética podría afectar la salud y las respuestas a la medicación, dejando claro que no hay un enfoque único para la medicina. Por ejemplo, ciertas variaciones genéticas pueden hacer que algunas personas sean más susceptibles a condiciones o tratamientos específicos.

Al observar la ascendencia, los investigadores pueden comprender mejor estas implicaciones médicas. El pangenoma emiratí ofrece un recurso valioso para estudios futuros que buscan explorar estas relaciones más a fondo.

Comprendiendo la calidad de los datos genómicos

Después del ensamblaje de los genomas, los investigadores evaluaron la calidad de los datos producidos. Consideraron varios factores, incluyendo el número de fragmentos, la cobertura general y los posibles errores. El ensamblaje buscó asegurar que los datos genómicos no solo fueran detallados, sino también confiables.

Un genoma bien ensamblado puede ser un cambio total en la comprensión de las enfermedades genéticas y en traducir ese conocimiento en estrategias de salud prácticas.

Variación pangenómica en los EAU

El pangenoma emiratí revela valiosos conocimientos sobre la singularidad de la estructura genética de los EAU. Permite la identificación de variantes genéticas comunes y raras. Conocer estas variaciones puede ayudar a los investigadores a señalar rasgos específicos vinculados a condiciones de salud.

Lo fascinante es que el pangenoma emiratí contiene aproximadamente 159.63 Mb de secuencias novedosas que no estaban documentadas anteriormente en genomas de referencia. Estas secuencias pueden incluir marcadores genéticos significativos que pueden contribuir a entender la salud y los patrones de enfermedades emiratíes.

Detección de variantes

Además de la diversidad, el estudio también se centró en detectar variantes, específicamente variantes de un solo nucleótido (SNVs) e inserciones/eliminaciones. Estas variantes son cruciales ya que pueden influir en cómo las personas podrían responder a diferentes enfermedades o tratamientos.

Los investigadores compararon meticulosamente sus hallazgos con los de los genomas de referencia existentes. Descubrieron que su pangenoma emiratí proporcionó un mayor conteo de variantes importantes cuando se evaluó frente a referencias más antiguas como GRCh38 o CHM13.

¿Qué sigue para la genómica emiratí?

La construcción del pangenoma emiratí representa un paso monumental para la investigación genética en los EAU. Mirando hacia adelante, este recurso genómico se puede usar de diversas maneras. Puede facilitar estudios sobre enfermedades genéticas prevalentes en la región, informar prácticas clínicas y, en última instancia, llevar a estrategias de medicina personalizada adaptadas específicamente para la población emiratí.

Con la riqueza de datos genómicos ahora a su disposición, los investigadores pueden profundizar más en las complejidades de la salud y las enfermedades, descubriendo vínculos que antes permanecieron ocultos.

Conclusión

El pangenoma emiratí es más que solo una colección de datos genéticos. Es un recurso vital que refleja la historia del pueblo emiratí, su historia y su futuro. Al estudiar este pangenoma, los investigadores no solo están avanzando en la comprensión de la genética, sino también abriendo el camino para mejores resultados de salud para la población emiratí.

A medida que avanzamos hacia una era donde la medicina personalizada se vuelve cada vez más importante, tener un recurso genómico detallado y representativo como el pangenoma emiratí seguramente jugará un papel crucial en la creación de estrategias de salud que sean inclusivas y efectivas.

Así que la próxima vez que pienses en tu propio ADN, recuerda que no es solo un plano; ¡es una historia, llena de giros y vueltas, esperando ser explorada!

Fuente original

Título: An Emirati pangenome incorporating a diploid telomere-to-telomere reference

Resumen: Reference data on genomic variation forms the basis of genetics research. Limitations in identifying genetic variation from single reference sequences have recently been addressed through improvements in sequencing technologies, allowing the generation of pangenomic references from multiple accurate chromosome-level de novo assemblies. Nevertheless, global pangenomes to date have yet to include genomes from the populations of the Middle Eastern Region. To address this shortcoming, this study provides an Emirati genome reference. Its core is a diploid assembly with a Quality Value (QV) of 60 that includes ten telomere-to-telomere chromosomes. This assembly is incorporated into a pangenome graph constructed of 52 additional high-quality assemblies, half of which are trio-based. This Emirati pangenome reveals a similar level of genomic variation as the one compiled by the Human Pangenome Reference Consortium, underscoring its utility for the identification of both global and population-centered genomic variation, even in genome regions that have been traditionally challenging to assemble but are covered by the Emirati telomere-to-telomere assembly. As such, the Emirati genome reference significantly contributes to genomic research globally and is an essential resource for genomics-based personalized medicine in the United Arab Emirates and other parts of the Middle East.

Autores: Michael Olbrich, Mira Mousa, Inken Wohlers, Amira Al Aamri, Halima Alnaqbi, Aisha Hanaya Alsuwaidi, Hima Vadakkeveettil Manoharan, Nour al-dain Marzouka, Sanjay Erathodi Ramachandran, Anju Annie Thomas, Mohammed Alameri, Guan K Tay, Rifat Hamoudi, Saleh Ibrahim, Noura Al Ghaithi, Habiba Alsafar

Última actualización: 2024-12-19 00:00:00

Idioma: English

Fuente URL: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628631

Fuente PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.12.16.628631.full.pdf

Licencia: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Cambios: Este resumen se ha elaborado con la ayuda de AI y puede contener imprecisiones. Para obtener información precisa, consulte los documentos originales enlazados aquí.

Gracias a biorxiv por el uso de su interoperabilidad de acceso abierto.

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