1000 genom projekt



Az összes tudás, amelyet az emberek az évszázadok során felhalmoztak 1000 genom projekt-ről, most már elérhető az interneten, és mi a lehető legkönnyebben hozzáférhető módon összegyűjtöttük és rendszereztük az Ön számára. Szeretnénk, ha gyorsan és hatékonyan hozzáférhetne mindenhez, amit a 1000 genom projekt-ről tudni szeretne; hogy a látogatás élményszerű legyen, és hogy úgy érezze, valóban megtalálta a keresett információt a 1000 genom projekt-ről.

Céljaink elérése érdekében nemcsak arra törekedtünk, hogy a 1000 genom projekt-ről a legfrissebb, legérthetőbb és legigazabb információkat szerezzük be, hanem arra is, hogy az oldal kialakítása, olvashatósága, betöltési sebessége és használhatósága a lehető legkellemesebb legyen, hogy Ön a lényegre, a 1000 genom projekt-ről elérhető összes adat és információ megismerésére koncentrálhasson, és ne kelljen semmi mással foglalkoznia, erről már gondoskodtunk Ön helyett. Reméljük, hogy elértük a célunkat, és hogy megtalálta a kívánt információt a 1000 genom projekt-ről. Üdvözöljük Önt, és arra biztatjuk, hogy továbbra is élvezze a scientiahu.com használatának élményét.

Az 1000 genom projekt (rövidítve 1KGP ), amelyet 2008 januárjában indítottak el, nemzetközi kutatási erfeszítés volt az emberi genetikai variációk messze legrészletesebb katalógusának létrehozására . A tudósok tervezett szekvenciakomplementaritást a genomok legalább ezer névtelen résztvevk számos különböz etnikai csoportok a következ három évben, a újonnan kifejlesztett technológiákat , amelyek gyorsabb és olcsóbb. 2010 -ben a projekt befejezte kísérleti szakaszát, amelyet részletesen leírtak a Nature folyóiratban . 2012 -ben 1092 genom szekvenálását jelentették be egy Nature kiadványban. 2015 -ben a Nature két lapja számolt be az eredményekrl, a projekt befejezésérl és a jövbeli kutatási lehetségekrl.

Sok ritka variációt azonosítottak, amelyek szorosan rokon csoportokra korlátozódtak, és nyolc szerkezeti variációs osztályt elemeztek.

A projekt egyesíti a multidiszciplináris kutatócsoportokat a világ különböz intézményeibl, beleértve Kínát , Olaszországot , Japánt , Kenyát , Nigériát , Perut , az Egyesült Királyságot és az Egyesült Államokat . Mindegyik hozzájárul a hatalmas szekvencia -adatkészlethez és egy kifinomult emberi genom -térképhez , amely nyilvános adatbázisokon keresztül szabadon hozzáférhet lesz a tudományos közösség és a nagyközönség számára egyaránt.

Az összes emberi genetikai variáció áttekintésével a konzorcium értékes eszközt hoz létre a biológiai tudomány minden területén, különösen a genetika , az orvostudomány , a farmakológia , a biokémia és a bioinformatika területén .

Háttér

A Humán Genom Projekt befejezése óta az emberi populációgenetika és az összehasonlító genomika fejldése lehetvé tette, hogy egyre több betekintést nyerjünk a genetikai sokféleség természetébe. Mi azonban csak most kezdik megérteni, hogyan folyamatok, mint a véletlenszeren kiválasztott ivarsejtek , szerkezeti változatok (beszúrások / törlések ( indels ) kópiaszám variációk (CNV), retroelements ), egyetlen nukleotid polimorfizmusok (SNP) és a természetes szelekció alakította a fajokon belüli, valamint a fajok közötti eltérések szintjét és mintázatát .

Emberi genetikai variáció

Az ivarsejtek szexuális reprodukció során történ véletlenszer mintavétele genetikai sodródáshoz vezet - egy tulajdonság populációs gyakoriságának véletlenszer ingadozásához - a következ generációkban, és minden befolyás elvesztését eredményezné küls hatás hiányában. Feltételezhet, hogy a genetikai sodródás mértéke fordítottan arányos a populáció méretével, és felgyorsulhat bizonyos helyzetekben, például szk keresztmetszetek esetén , amikor a populáció mérete egy bizonyos ideig csökken, és az alapító hatása miatt ( egy kis számú alapító személyre visszavezethet populáció).

Anzai és mtsai. kimutatták, hogy az indelek az összes megfigyelt eltérés 90,4% -át teszik ki a f hisztokompatibilitási lókusz (MHC) szekvenciájában az emberek és a csimpánzok között . Több indel figyelembevétele után a két faj közötti nagyfokú genomiális hasonlóság (98,6% nukleotidszekvencia -azonosság ) csak 86,7% -ra csökken. Például a 95 kilobázis (kb) nagy törlése a humán MICA és MICB gének lókuszai között egyetlen hibrid csimpánz MIC gént eredményez, amely ezt a régiót számos retrovirális fertzés fajspecifikus kezeléséhez köti, és az ebbl fakadó hajlamhoz . különböz autoimmun betegségek . A szerzk arra a következtetésre jutnak, hogy a finomabb SNP -k helyett az indelek voltak a femlsök fajlagos fejldésének motorjai.

A mutációk mellett az SNP-k és más szerkezeti változatok, például a másolatszám-változatok (CNV-k) is hozzájárulnak az emberi populációk genetikai sokféleségéhez. A microarray , közel 1500 kópiaszám variábilis régiókat, amely mintegy 12% -át, a genomban tartalmazó száz gén, betegség lókuszok, funkcionális elemek és szegmentális duplikációk , azonosítottak a HapMap mintagyjt. Bár a CNV -k specifikus funkciója továbbra is megfoghatatlan, az a tény, hogy a CNV -k több nukleotid -tartalmat tartalmaznak genomonként, mint az SNP -k, hangsúlyozza a CNV -k fontosságát a genetikai sokféleségben és az evolúcióban.

Az emberi genomiális variációk vizsgálata nagy lehetségeket rejt magában olyan gének azonosításában, amelyek a betegségrezisztencia (pl. MHC régió ) vagy a gyógyszerek metabolizmusában mutatkozó különbségek hátterében állhatnak .

Természetes kiválasztódás

A tulajdonság természetes kiválasztódásának evolúciója három osztályba sorolható. Az irányított vagy pozitív szelekció olyan helyzetet jelent, amikor egy bizonyos allél nagyobb alkalmassággal rendelkezik, mint a többi allél , következésképpen megnöveli a populáció gyakoriságát (pl . Baktériumok antibiotikum -rezisztenciája ). Ezzel szemben a stabilizáló vagy negatív szelekció (más néven tisztító szelekció) csökkenti a gyakoriságot, vagy akár eltávolítja az allélokat a populációból a többi allélhez kapcsolódó hátrányok miatt. Végül a kiegyensúlyozó kiválasztásnak számos formája létezik; e növekedés genetikai variációk egy fajon belül azáltal, hogy overdominant ( heterozigóta egyének szerel, mint homozigóta egyedek, például G6PD , egy olyan gént, amely részt vesz mind a hemolitikus anémia és a malária ellenállás), vagy változhat térben egy fajon belül, hogy él különböz rések, így kedvez a különböz allélok. Elfordulhat, hogy bizonyos genomiális különbségek nem befolyásolják az edzettséget. A semleges variációt, amelyet korábban ócska DNS -nek gondoltak, nem befolyásolja a természetes szelekció, ami nagyobb genetikai eltérést eredményez az ilyen helyeken, mint azokhoz a helyekhez képest, ahol a variációk befolyásolják az edzettséget.

Nem teljesen világos, hogy a természetes szelekció hogyan alakította a népességbeli különbségeket; azonban a közelmúltban azonosították a kiválasztott genetikai jelölt régiókat. A DNS -polimorfizmusok mintái felhasználhatók a szelekció aláírásának megbízható kimutatására, és segíthetnek azonosítani azokat a géneket, amelyek a betegségrezisztencia vagy a gyógyszer -anyagcsere eltérései lehetnek. Barreiro és mtsai. bizonyítékokat talált arra, hogy a negatív szelekció csökkentette a populáció differenciálódását aminosav- változó szinten (különösen a betegségekkel kapcsolatos gének esetében), míg a pozitív szelekció biztosította az emberi populációk regionális alkalmazkodását azáltal, hogy fokozta a génrégiók (fként nem szinonim és 5'- lefordítatlan régióváltozatok).

Úgy gondolják, hogy a legösszetettebb és mendeli betegségek (kivéve a késn megjelen betegségeket, feltételezve, hogy az idsebb egyének már nem járulnak hozzá utódaik alkalmasságához) hatással lesznek a túlélésre és/vagy a szaporodásra, ezért az e betegségek hátterében álló genetikai tényezket figyelembe kell venni. befolyásolja a természetes szelekció. Bár a ma késn megjelen betegségek a múltban gyermekkori betegségek is lehettek, mivel a betegség progresszióját késleltet gének szelektálódhattak. Gaucher-kór (mutációk a GBA gén), Crohn-betegség (mutációja NOD2 ) és familiáris hipertrófiás kardiomiopátia (mutációk MYH7 , TNNT2 , TPM1 és MYBPC3 ) mind példa a negatív szelekció. Ezek a betegségmutációk elssorban recesszívek és a várt módon alacsony gyakorisággal szegregálódnak, alátámasztva a feltételezett negatív szelekciót. Bizonyíték van arra, hogy az 1-es típusú cukorbetegség genetikai alapja pozitív szelekción eshet át. Kevés olyan esetet jelentettek, ahol a betegséget okozó mutációk magas frekvencián jelennek meg, kiegyensúlyozott szelekcióval. A legkiemelkedbb példa a G6PD lókusz mutációi, amelyek homozigóta G6PD enzimhiány és ennek következtében hemolitikus anémia esetén , de heterozigóta állapotban részben védenek a malária ellen . A betegség allélok mérsékelt vagy magas gyakoriságú elkülönítésének egyéb lehetséges magyarázatai közé tartozik a genetikai sodródás és a közelmúltban bekövetkezett, a pozitív szelekció irányába bekövetkezett változások, amelyek a környezeti változások, például az étrend vagy a genetikai stoppolás miatt következnek be .

A különböz emberi populációk, valamint a fajok (pl. Ember és csimpánz) közötti, genomra kiterjed összehasonlító elemzések segítenek megérteni a betegségek és a szelekció kapcsolatát, és bizonyítékot szolgáltatnak arra, hogy a korlátozott gének mutációi aránytalanul kapcsolódnak az örökld betegség fenotípusaihoz . A komplex rendellenességekben szerepet játszó gének általában kevésbé negatív szelekcióban vannak, mint a Mendel-kór vagy a nem-betegség gének.

A projekt leírása

Célok

A betegséghez kétféle genetikai változat tartozik. Az els olyan ritka genetikai változatok, amelyek súlyos hatást gyakorolnak túlnyomórészt az egyszer tulajdonságokra (pl. Cisztás fibrózis , Huntington -kór ). A második, gyakoribb, genetikai változat enyhe hatást fejt ki, és úgy gondolják, hogy összetett tulajdonságokkal (pl. Kogníció , cukorbetegség , szívbetegség ) van összefüggésben. E kétféle genetikai változat között jelents tudáshiány rejlik, amelyet az 1000 Genom projekt célja orvosolni.

Ennek a projektnek az elsdleges célja egy teljes és részletes katalógus létrehozása az emberi genetikai variációkról , amely felhasználható a betegségek genetikai variációjával kapcsolatos asszociációs vizsgálatokhoz . Ezzel a konzorcium célja, hogy felfedezze a variánsok (pl. SNP-k, CNV-k, indelek)> 95% -át, kisebb allélgyakorisággal , akár 1% -kal a genomban, és 0,1-0,5% -kal a génrégiókban, valamint a populáció becslését. a variáns allélok gyakorisága, haplotípus -háttere és a kapcsolatok egyensúlytalansága .

A másodlagos célok közé tartozik a jobb SNP és szonda kiválasztás támogatása a genotipizáló platformok számára a jövbeli vizsgálatokban, valamint az emberi referenciaszekvencia javítása . Ezenkívül az elkészült adatbázis hasznos eszköz lesz a kiválasztott régiók tanulmányozásához, a több populáció variációjához, valamint a mutáció és a rekombináció mögöttes folyamatainak megértéséhez .

Vázlat

Az emberi genom körülbelül 3 milliárd DNS -bázispárból áll, és becslések szerint körülbelül 20 000 fehérjét kódoló gént hordoz . A tanulmány tervezésekor a konzorciumnak számos kritikus kérdéssel kellett foglalkoznia a projekt mérszámaival kapcsolatban, mint például a technológiai kihívások, az adatminségi szabványok és a sorozat lefedettsége.

A következ három évben a Sanger Intézet , a BGI Shenzhen és a Nemzeti Humán Genomkutató Intézet nagyszabású szekvenálóhálózatának tudósai legalább 1000 emberi genom szekvenálását tervezik. A generálandó és elemzend szekvenciaadatok nagy mennyisége miatt lehetséges, hogy idvel más résztvevket is toboroznak.

A kétéves gyártási szakaszban naponta majdnem 10 milliárd bázist fognak szekvenálni. Ez 24 óránként több mint két emberi genomnak felel meg; úttör képesség. A bioinformatika és a statisztikai genetika vezet szakértit kihívó szekvencia-adatkészlet 6 billió DNS-bázist, 60-szor több szekvenciaadatot fog tartalmazni, mint amit az elmúlt 25 évben a DNS- adatbázisokban publikáltak .

A teljes projekt végleges tervének meghatározásához három kísérleti tanulmányt terveztek, és azokat a projekt els évében kell elvégezni. Az els kísérlet célja, hogy három nagy földrajzi csoport 180 emberét genotípusba foglalja alacsony lefedettséggel (2x). A második kísérleti vizsgálathoz két nukleáris család (mindkét szül és egy felntt gyermek) genomjait mély lefedettséggel (genomonként 20 -szor) szekvenálják. A harmadik kísérleti vizsgálat 1000 gén kódoló régióinak ( exonjainak ) szekvenálását foglalja magában 1000 emberben, mély lefedettséggel (20x).

Becslések szerint a projekt valószínleg több mint 500 millió dollárba kerülne, ha szabványos DNS -szekvenáló technológiákat alkalmaznának. Ezért számos új technológiát (pl. Solexa , 454 , SOLiD ) fognak alkalmazni, ami a várható költségeket 30 és 50 millió dollár közé csökkenti. A f támogatást az angliai Hinxtonban található Wellcome Trust Sanger Institute biztosítja; a pekingi Genomikai Intézet , Shenzhen (BGI Shenzhen), Kína; és az NHGRI , a Nemzeti Egészségügyi Intézetek (NIH) része.

A Fort Lauderdale-i elveknek megfelelen, Archiválva 2013-12-28 a Wayback Machine-nél , minden genomszekvencia-adat (beleértve a változatos hívásokat is) szabadon hozzáférhet a projekt elrehaladtával, és letölthet az ftp-rl az 1000 genomes projekt weboldaláról .

Emberi genom minták

A projekt átfogó céljai alapján a mintákat úgy választják ki, hogy energiát biztosítsanak azokban a populációkban, ahol a gyakori betegségekre vonatkozó asszociációs vizsgálatokat végeznek. Ezenkívül a mintáknak nem kell orvosi vagy fenotípus -információkkal rendelkezniük, mivel a javasolt katalógus alapvet erforrás lesz az emberi variációk tekintetében.

A kísérleti vizsgálatokhoz a HapMap gyjteménybl származó humán genom mintákat szekvenálják. Hasznos lehet olyan mintákra összpontosítani, amelyek további adatokkal rendelkeznek (például ENCODE szekvencia, genomszint genotípusok, foszmid vég szekvencia, szerkezeti variációs vizsgálatok és génexpresszió ), hogy összehasonlíthassuk az eredményeket más projektekkel.

A kiterjedt etikai eljárásoknak megfelelen az 1000 genom projekt önkéntes donorok mintáit használja fel. A következ populációkat fogják bevonni a vizsgálatba: Yoruba in Ibadan (YRI), Nigéria ; Japán a Tokió (JPT); Kínai in Beijing (CHB); Utah lakosok felmeni az északi és a nyugati -európai (CEU); Luhya a Webuye , Kenya (LWK); Maszájok a Kinyawa , Kenya (MKK); Toscani Olaszországban (ÁME); Peruiak Limában , Peruban (PEL); Gudzsaráti indiánok Houstonban (GIH); Kínai a nagyvárosi Denverben (CHD); mexikói származású emberek Los Angelesben (MXL); és afrikai származású emberek az Egyesült Államok délnyugati részén (ASW).

Azonosító Hely Népesség Részlet
ASW Egyesült Államok* Afrikai felmenk az USA délnyugati részén Részlet
ACB Barbados* Karibi a Barbados Részlet
BEB Banglades Bengáli a bangladesi Részlet
GBR Egyesült Királyság Brit származó Anglia és Skócia Részlet
CDX Kína Kínai Dai a Xishuangbanna , Kína Részlet
CLM Colombia Kolumbiai in Medellín , Kolumbia Részlet
ESN Nigéria Esan a nigériai Részlet
USZONY Finnország Finn in Finland Részlet
GWD A Gambia Gambiai a nyugati osztályban - Mandinka Részlet
GIH Egyesült Államok* Gudzsaráti indiaiak a Houston , Texas , Egyesült Államok Részlet
CHB Kína Han kínai a pekingi , Kína Részlet
CHS Kína Han kínai dél , Kína Részlet
IBS Spanyolország Ibériai populációk Spanyolországban Részlet
ITU Egyesült Királyság* Indiai telugu az Egyesült Királyságban Részlet
JPT Japán Japán a Tokió , Japán Részlet
KHV Vietnam Kinh a Ho Chi Minh City , Vietnam Részlet
LWK Kenya Luhya a Webuye , Kenya Részlet
MSL Sierra Leone Mende a Sierra Leone Részlet
MXL Egyesült Államok* Mexikói Könyv a Los Angeles CA Amerikai Egyesült Államok Részlet
PEL Peru Perui itt Lima , Peru Részlet
PUR Puerto Rico Puerto Rico-i in Puerto Rico Részlet
PJL Pakisztán Pandzsábi a Lahore , Pakisztán Részlet
STU Egyesült Királyság* Srí Lanka -i tamil az Egyesült Királyságban Részlet
ÁME Olaszország Toscani a Italia Részlet
YRI Nigéria Joruba a Ibadan , Nigéria Részlet
CEU Egyesült Államok* Utah -i lakosok észak- és nyugat -európai felmenkkel a CEPH gyjteménybl Részlet

* A diaszpórában gyjtött populáció

Közösségi találkozó

Az 1000 genom projekt által elállított adatokat a genetikai közösség széles körben használja, így az els 1000 genom projekt az egyik legtöbbet idézett biológiai tanulmány. Ennek a felhasználói közösségnek a támogatására a projekt 2012 júliusában tartott egy közösségi elemz értekezletet, amely megbeszéléseket tartalmazott, amelyek kiemelték a projekt legfontosabb felfedezéseit, azoknak a populációgenetikára és az emberi betegségekre gyakorolt hatását, valamint egyéb nagyszabású szekvenáló vizsgálatok összefoglalóit.

A projekt megállapításai

Kísérleti szakasz

A kísérleti szakasz három projektbl állt:

  • alacsony lefedettség teljes genom szekvenálás 17 populációból 4 populációból
  • 2 trió (anya-apa-gyermek) nagy lefedettség szekvenálása
  • exon-célzott szekvenálás 697 egyedbl 7 populációból

Azt találták, hogy átlagosan 250300 funkcióvesztés-változatot hordoz minden személy a jegyzett génekben, és 50100 változatot hordoz korábban öröklött rendellenességekben. A két trió alapján becslések szerint a de novo csíravonal mutáció gyakorisága körülbelül 10-8 bázis / generáció.

Lásd még

Hivatkozások

Küls linkek

Opiniones de nuestros usuarios

Eliza Gombos

Nagy felfedezés ez a cikk a 1000 genom projekt és az egész oldalról. Egyenesen a kedvencek közé kerül., Nagyszerű felfedezés ez a cikk a 1000 genom projekt és az egész oldal

Attila Pintér

A 1000 genom projekt szóló cikk teljes és jól magyarázott. Én nem vennék el vagy tennék hozzá vesszőt., A 1000 genom projekt szóló cikk teljes és jól elmagyarázott