人类泛基因组中预测的G-四链体位点上的变异与选择

G-四链体（G4）是一类非经典DNA结构，其序列基序约占人类基因组的1%，在包括调控转录和复制在内的多种细胞功能中具有重要作用。然而，它们也会通过增加突变和结构变异而促进基因组不稳定性。尽管G4基序意义重大，但迄今尚未在多个人人类基因组中对其进行细致研究。 在本研究中，我们基于人类泛基因组参考联盟（Human Pangenome Reference Consortium）数据集第二次发布版本，对预测G4（pG4）在不同人群中的存在/缺失与序列变异进行了全面分析，测定了选择强度，并评估了其调控基因表达的潜力。该数据集包含来自全球231名个体的高质量、近端粒到近端粒的二倍体基因组，以及3个参考组装。我们在人类泛基因组中鉴定出超过3.53亿个pG4，其中包括115万个在参考组装中缺失、但在其他单倍型中共享的pG4。我们的分析表明，pG4的共享模式能够重现人类群体结构：非洲个体的pG4共享水平低于非非洲个体，而东亚个体则表现出更高的共享水平。 通过分析不同基因组注释中的位点频率谱，我们计算并比较了pG4位点与非pG4位点的选择系数（Sd）。正如预期，最强的纯化选择（Sd ≥ 10）出现在蛋白质编码外显子中，在这些区域，pG4位点的选择系数与非pG4位点相当或更低。值得注意的是，这一模式在调控区域中发生了逆转：尽管启动子、内含子、增强子和复制起始位点中的纯化选择总体较弱（1 ≤ Sd

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🏷️ 人类泛基因组 G-四链体 选择压力 群体遗传 基因表达调控 结构变异