ゲノミクス：霊長類239種のゲノムで制約されている配列エレメントの特定

非コードDNAは、ヒトの遺伝子調節や複雑な疾患を理解する上で中心となるものであり、塩基配列の進化的制約の評価によって、ヒトゲノム中の推定される調節エレメントの機能的関連性を立証することができる。霊長類で特異的に制約されるようになったゲノムエレメントの特定は、非コードDNAの進化がタンパク質コードDNAと比較して高速であること、霊長類種を隔てる時間スケールが比較的短いこと、そして、利用可能な全ゲノム塩基配列がこれまで限られていたことにより、阻まれてきた。今回我々は、霊長目の全現生種のほぼ半数に相当する239種について、全ゲノムアラインメントを作成した。そして、この情報資源を用いて、全霊長類および他の哺乳類で選択的な制約を受けているヒト調節エレメントを、5％の偽発見率で特定した。我々は、霊長類で特異的に制約されているが他の有胎盤哺乳類では制約されていない、11万1318のDNアーゼI過感受性部位と26万7410の転写因子結合部位を検出し、それらが遺伝子発現に及ぼすシス調節作用を確認した。これらの調節エレメントには、遺伝子発現や複雑な形質および疾患に影響を与えるヒトの遺伝的バリアントが多く見られた。今回の結果は、ヒトをはじめとする霊長類を他の有胎盤哺乳類と分ける、調節配列エレメントにおける最近の進化の重要な役割を浮き彫りにしている。

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