Forskere har rapportert i tidsskriftet Genome Research at de har lykkes klonet og karakterisert en tidligere intraktabel DNA sekvensen: en 554-kilobase-pair genomisk segment nær centromer av human Y kromosomet. Denne sekvensen inneholder åtte putatively aktive gener som kan være innblandet i sex-assosiert høydeforskjeller og gonadale tumor utvikling.
Dette pericentromeric gapet var en av de få hullene som er igjen i "ferdig" sekvens av det menneskelige genom rapportert i oktober i fjor av International Human Genome Sekvensering Consortium. Denne "ferdig" sekvens var kulminasjonen av en 13-års innsats for å belyse rekkefølgen og retningen på 2850 millioner basepairs som utgjør det menneskelige genom. Den høyverdige sekvens spanned mer enn 99% av euchromatic (genet som inneholder) delen av genomet med en nøyaktighet på 99,999%, men til tross for dette prestasjon, var store deler av kromosomale sekvenser fortsatt savnet.
Y-kromosomet, en sex kromosom som er spesifikk for den menneskelige mannlige, har det vært en særlig utfordring for forskere som forsøker å dekode dens sekvens. Den inneholder en ekstraordinær overflod av repetitive elementer, inkludert transposoner og tandem matriser av satellitt-sekvenser. Denne svært repetitive, transcriptionally sovende genomiske landskap, kalt "heterochromatin," definerer omtrent to tredjedeler av Y kromosomet, inkludert en seksjon som spenner over de centromere. Slike repetitive sekvenser, men ikke gjenstridige til kloning, er arbeidskrevende å montere, krever grundige analyser av komplekse gjentatte sekvenser.
I dette tilfellet var utfordringen foretatt av et team av forskere ledet av Gudrun Rappold, Ph.D., professor of Human Genetics ved universitetet i Heidelberg i Tyskland. Deres manuskript som beskriver dette arbeidet, publisert online i dag og i februar print utgaven av Genome Research ( www.genome.org ), presenterer sekvensering og analyse av 554 kilobases av tidligere uncharacterized sekvens fra pericentromeric region av Y kromosomet. Denne sekvensen inneholder en 450-kilobase "euchromatic øy" med åtte antakelig aktive gener flankert av repetitive satellitt sekvenser.
For å sikre at denne 554-kilobase sekvens var faktisk manglet fra "ferdig" menneskelige genom sekvensen og var ikke en strukturell polymorfisme bare til stede i en undergruppe av menn i den menneskelige befolkningen, medlemmer av Rappold laboratorium - inkludert Stefan Kirsch, Ph.D ., hovedforfatter på papiret - testet 100 menn med ulik etnisk opprinnelse for tilstedeværelsen av denne 554-kilobase fragment. Faktisk var sekvensen til stede i alle 100 personer testet, men ikke i noen kvinnelige kontroller, som bekrefter at denne sekvensen var en fundamental del av Y kromosomet.