El projecte internacional “1.000 genomes” proporciona dades de 2.504 seqüències genòmiques completes de 26 poblacions d’arreu del món. És el conjunt de dades de variació genètica humana a escala mundial més extens, amb més de 84 milions de diferències genètiques catalogades. Per tal de posar a l’abast dels investigadors tota aquesta informació i facilitar la recerca en aquest mar de dades s'ha creat el navegador PopHuman, el major inventari disponible de mesures de diversitat genètica al llarg del genoma humà. Aquest recurs permet l’anàlisi exhaustiva dels episodis de selecció natural que han tingut lloc al llinatge humà i que han deixat la seva empremta al genoma. 

En el projecte hi han participat Jaume Bertranpetit i Hafid Laayouni, professors del Departament de Ciències Experimentals i de la Salut (CEXS) de la UPF i investigadors de l'Institut de Biologia Evolutiva (IBE), i ha estat liderat per membres del grup de recerca Bioinformàtica de la Diversitat Genòmica de la UAB.

La variació genètica humana és el conjunt de diferències genètiques que distingeixen els nostres genomes, ja sigui entre els individus dins d’una població o entre poblacions. No hi ha dos humans que siguin genèticament idèntics. De mitjana, cadascú de nosaltres és més d’un 99% idèntic genèticament a qualsevol altra persona, però hi ha menys d’un 1% de variants genètiques que diferencien cadascun dels nostres genomes, i que són presents en diferents freqüències a les diferents poblacions humanes. Les poblacions que són geogràficament i ancestralment més allunyades tendeixen a diferir més, malgrat que són les diferències entre individus dins de les poblacions, especialment a les africanes, les més importants quantitativament en el conjunt de la variació genètica humana.

L’estudi de la variació genètica humana té aplicacions evolutives i mèdiques significatives. Ha permès determinar l’origen de la humanitat a l’Àfrica subsahariana, fa centenars de milers d’anys, les migracions humanes posteriors, i també ajuda a comprendre com determinades variants genètiques han contribuït a l’adaptació de les poblacions humanes al seu entorn arreu del planeta. La descripció i explicació de les forces evolutives que controlen la variació genètica humana dins de les poblacions, i també entre diferents poblacions, és un objectiu cabdal de la genètica de poblacions.

En l'article publicat recentment a la prestigiosa revista Nucleic Acids Research, els investigadors han presentat un inventari exhaustiu de mesures de diversitat genètica al llarg del genoma humà a partir de les dades del projecte internacional “1.000 genomes”, un recurs únic que permet provar les hipòtesis de la genètica de poblacions molecular i eventualment comprendre les dinàmiques evolutives de la variació genètica a les poblacions humanes. Aquest inventari, que captura les propietats evolutives de les seqüències genòmiques, s’ha posat a disposició dels investigadors a través del navegador genòmic PopHuman, un portal online que permet navegar pels resultats mitjançant una interfície gràfica. PopHuman ofereix el catàleg d’estimacions de variació genètica humana més complet pel que fa al nombre de genomes i de poblacions analitzades, i incorpora canvis genètics entre els genomes humà i del ximpanzé.

PopHuman permet detectar des d’episodis selectius relativament recents, com per exemple els relacionats amb l’establiment de l’agricultura a les poblacions europees i asiàtiques fa uns 10.000 anys, fins a episodis més antics que s’han donat de manera recurrent al llarg dels últims milions d’anys, com per exemple el que s’observa a la regió del gen PRM1, involucrat en la compactació del DNA espermàtic. Els investigadors esperen que PopHuman serveixi com a punt de partida per fer una anàlisi exhaustiva dels diferents episodis selectius que han tingut lloc al llinatge humà i que han deixat la seva empremta al genoma.

Treball de referència:

Sònia Casillas, Roger Mulet, Pablo Villegas-Mirón, Sergi Hervas, Esteve Sanz, Daniel Velasco, Jaume Bertranpetit, Hafid Laayouni, Antonio Barbadilla. PopHuman: the human population genomics browser. 2018. Nucleic Acids Research, 46(D1):D1003-D1010. https://doi.org/10.1093/nar/gkx943.