人类泛基因组组装中凶杀细胞免疫球蛋白样受体基因的遗传复杂性

凶杀细胞免疫球蛋白样受体（KIR）基因复合体是人类基因组中一个高度多态的区域，编码参与免疫反应的蛋白质，由于其显著的遗传多样性和结构复杂性，对其进行基因分型面临诸多挑战。准确分析KIR等位基因及其结构变异对于理解其在各种免疫反应中的作用至关重要。利用人类泛基因组参考联盟（HPRC）的高质量基因组组装，我们提出了一种新颖的生物信息学工具——结构KIR注释工具（SKIRT），用于研究基因多样性并促进精确的KIR等位基因分析。在47个HPRC相位组装中，SKIRT识别出HG02630父本单倍型和NA19240母本单倍型中的一个反复出现的新型KIR2DS4/3DL1融合基因。此外，SKIRT还准确识别出八种结构变异和15种新颖的非同义等位基因，所有发现均使用短读数据或定量聚合酶链反应独立验证。我们的研究发现共570种新等位基因，其中八个单倍型包含至少一个KIR基因重复，六个单倍型失去至少一个框架基因，94个单倍型中的75个（79.8%）携带至少五种新等位基因，从而证实了KIR遗传多样性。这些发现对提供KIR基因多样性的见解至关重要，并为理解KIR结构变异的功能结果奠定了坚实的基础。高分辨率基因组组装为探索使用短读测序方法难以研究的多态区域提供了前所未有的机会。SKIRT管道作为一种高效工具，能够全面检测人类基因组组装中的KIR等位基因完整谱系。