Connect with us

Pozdrav, koji sadržaj vas zanima?

Neuroznanost

Projekt 1000 genoma objavio analizu dovršene pilot faze

Neznatne genetske razlike među pojedinim ljudima mogle bi pomoći u objašnjenju zašto su određeni ljudi izloženi većem riziku od drugih u razvoju oboljenja poput dijabetesa ili karcinoma.

1000 Genomes Project, međunarodni javno-privatni konzorcij objavio je nedavno u časopisu Nature najopsežniji prikaz navedenih genetskih razlika, nazvanih varijacijama za koji se procjenjuje da sadrži oko 95% genetskih varijacija bilo koje osobe na Zemlji. Istraživači su sastavili prikaz koristeći se najnovijom tehnologijom sekvenciranja DNK kako bi sustavno označili ljudske genetske varijacije u 180 ljudi u tri pilot-studije. Štoviše, čitav niz pilot-studija već je u tijeku, s podacima prikupljenima za više od 1.000 ljudi.

“Pilot-studije 1000 Genomes Project postavile su ključan temelj za proučavanje ljudskih genetskih varijacija”, rekao je dr.sc. Richard Durbin, s Wellcome Trust Sanger Institute i supredsjedatelj konzorcija. “Ove čvrsto utemeljene studije omogućavaju znanstvenicima unutar konzorcija stvoriti sveobuhvatnu, javno dostupnu kartu genetskih varijacija koje će u konačnici osigurati sekvence 2.500 ljudi prikupljenih iz različitih svjetskih populacija, te tako poduprijeti buduća istraživanja genetike.”

Genetske varijacije među ljudima odnose se na razlike u redoslijedu kemijskih jedinica – nazvanih bazama – koje oblikuju DNK u ljudskom genomu. Te razlike mogu biti sitne poput jednostruke baze koja se zamjenjuje drugom – pojava poznata pod nazivom polimorfizam jednostrukog nukleotida (skraćeno SNP) – ili je veličine poput čitavih sekcija umnoženih kromosoma ili premještenih na neko drugo mjesto u genomu. Neke od ovih varijacija česte su u populaciji, dok su druge opet, rijetke. Uspoređujući mnoge osobe međusobno te uspoređujući međusobno populacije jednu s drugom, istraživači su uspjeli stvoriti kartu svih tipova genetskih varijacija.

Cilj 1000 Genomes Project jest osiguravanje sveobuhvatnog javnog servisa koji podržava istraživače koji žele proučavati sve tipove genetskih varijacija koje bi mogle izazvati ljudske bolesti. Koncept projekta nadilazi dosadašnje napore u prikupljanju i integriranju podataka o svim tipovima varijacija, stoga proučavajući uzorke iz brojnih ljudskih populacija, uz osigurani informirani pristanak osigurat ćemo besplatan pristup podacima za neograničeno korištenje. Ti su podaci već korišteni u istraživanjima genetskih osnova bolesti.

“Upravo samim osiguravanjem neograničene dostupnosti podataka iz projekta istraživačkoj zajednici utječemo na istraživanje rijetkih i poznatih bolesti”, govori dr.sc. David Altshuler, zamjenik Broad Institute of Harvard i MIT-a, te supredsjedatelj projekta. “Biotehnološke tvrtke razvile su genotipske proizvode radi testiranja uobičajenih varijanti iz projekta s ciljem utvrđivanja njihove uloge u bolestima. Svaka objavljena studija koja se u pronalasku mutacija rijetkih bolesti, i onih u karcinomu koristila sekvenciranjem najnovije generacije između ostaloga koristila se projektnim podacima kako bi profiltrirala varijante koje bi mogle naštetiti njihovim rezultatima.”

U okviru projekta proučavane su populacije europskog, zapadnoafričkog te istočnoazijskog podrijetla. Koristeći se najnovijim tehnologijama sekvenciranja DNK, devet centara obuhvaćenih projektom sekvencioniralo je cijeli genom 179 ljudi i gene za kodiranje proteina 697 osoba. Svaka regija sekvencinirana je nekoliko puta, tako da je prikupljeno preko 4,5 terabaza (4,5 trilijuna baznih slova) DNK sekvenci. Konzorcij sastavljen od akademskih centara na nekoliko kontinenata i tehnoloških tvrtki koje razvijaju i prodaju opremu za sekvenciranje obavio je čitav posao.

Obrada navedenih podataka zahtijevala je niz tehničkih i računalnih inovacija, poput standardiziranih metoda organizacije, pohrane, analize i diobe podataka o sekvenciranju DNK. Pokrenut 2008., 1000 Genomes Project krenuo je s tri pilot projekta razvoja, procjene i usporedbe strategija u osmišljavanju kataloga genetskih varijacija. Financiran putem brojnih mehanizama zaklada i nacionalnih vlada, 1000 Genomes Project čiji se završetak planira 2012. godine, tijekom pet godina koštat će oko 120 milijuna dolara.

Kada se prvotno krenulo s projektom, sekvenciranje je bilo vrlo skupo, stoga je projekt krenuo s dva koncepta s ciljem povećanja učinkovitosti: Jedna strategija, pod nazivom “low-pass“, kombinira djelomično prikpuljene podatke niza ljudi, dok je druga, usmjerena isključivo na dio genoma koji kodira gene za kodiranje proteina. Uspoređujući te strategije s najmjerodavnijim mogućim, sasvim potpunim i nadasve točnim podacima, projekt je uspio dokazati da je i alternativni koncept jednako pouzdan i da nosi svoje komplementarne prednosti. Istraživači će koristiti obje strategije u sveobuhvatnom projektu iz razloga što, premda su troškovi sekvenciranja smanjeni, čitav je poduhvat još uvijek relativno skup.

“Po prvi smo puta pokazali da je novi pristup sekvencioniranju – niska pokrivenost mnogih uzoraka – vrlo efikasan i kvalitetan”, tvrdi dr.sc. Gil McVean, profesor statističke genetike na University of Oxford. “Ovaj princip sada se primjenjuje ne samo u okviru 1000 Genomes Project, već i u istraživanju bolesti.”

Novonastala karta ljudskih genetskih varijacija obuhvaća oko 15 milijuna SNP-ova, 1 milijun kratkih umetaka/promjena u brisanju, uz preko 20.000 strukturnih varijacija. Premda su mnoge genetske varijante dosad već identificirane, više od polovice bile su nove. Projektna baza podataka sadrži preko 95% trenutno mjerljivih varijanti zabilježenih u ljudi, dok bi uz kontinuirani rad naposljetku trebalo biti ostvarivo identificirati preko 99% ljudskih varijanti.

Dr.sc. Richard Gibbs, ravnatelj Human Genome Sequencing Center na Baylor College of Medicine (jednome od centara za sekvenciranje u sklopu projekta) govori: “Ono što me stvarno uzbuđuje o ovom projektu jest posebno poklanjanje pažnje utvrđivanju varijanti gena za kodiranje proteina koji se odlikuju funkcionalnim posljedicama. To će osobito biti korisno za istraživanja bolesti i evolucije. “Poboljšana karta donosi i određena iznenađenja. Na primjer, istraživači su otkrili da u prosjeku svaka osoba nosi između 250 i 300 genetskih promjena koje dovode do disfunkcionalnosti gena, te da svaka osoba također nosi između 50 i 100 genetskih varijacija prethodno povezanih s naslijeđenom bolesti. Nijedan čovjek ne nosi savršen set gena. Srećom, jer svaka osoba nosi barem dvije kopije svakog gena, stoga će pojedinac vjerojatno ostati zdrav čak i nosi li te defektne gene, ako druga kopija radi normalno.

Izvor: Broad Institute of MIT and Harvard

Ostavi komentar

Leave a Reply

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Popularno

Znanost za početnike

Iako se s nama ne bi složila ekipa iz Flat Earth Societyja, Zemlja je okrugla. U redu, ne baš u pravom smislu riječi, ali...

Kemija

One nastaju u oblacima i to na temperaturama nižim od 0°C izravno iz vodene pare u zraku, a ne smrzavanjem vode kako se obično...

Znanost za početnike

Znanstvenici vjeruju da je u najvećem broju slučajeva uzročnik potresa mehanizam tektonike ploča, tj. kretanje litosferskih ploča i njihova međusobna interakcija.

Fizika

Jeste li oduvijek imali goruću želju putovati kroz vrijeme? Dobre vijesti! Putovanje kroz vrijeme je moguće. Zapravo, već to radite. Krećete se kroz vrijeme...

Fizika

Svima nam je dobro poznato da je Albert Einstein, jedan od najznačajnijih fizičara 20. stoljeća, bio uistinu zanimljiva i osebujna ličnost. No, jeste li...

Oglašavanje

Možda će vas zanimati

Oglašavanje