Seqüência e conjunto independentes dos seis bilhão pares baixos do genoma de arrumadores de uma pessoa na era da genómica particularizada.
Os investigadores no instituto do J. Craig Venter (JCVI), junto com colaboradores no hospital para crianças doentes em Toronto e na Universidade do Califórnia San Diego (UCSD), publicaram uma seqüência do genoma de um indivíduo, Craig Venter, que cobre ambos os jogos dos cromossomas que foram herdados de cada pai.
Outras duas versões do genoma humano existem-um atualmente publicado em 2001 por J. Craig Venter, por Ph.D., e por colegas na genómica de Celera, e por outros ao mesmo tempo por um consórcio de investigadores governo-financiados. Estes genomas não eram de nenhum único indivíduo, mas, um pouco, eram melding do ADN dos vários povos. No caso de Celera, era um conjunto do consenso de cinco indivíduos, quando a versão governo-financiada era um genoma haploid baseado em arranjar em seqüência de um número limitado de indivíduos. Diversidade genética humana extremamente subestimada de ambas as versões. |
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Este genoma novo, conhecido como a versão de “HuRef”, representa a primeira vez que um genoma diploid verdadeiro de um indivíduo - o Dr. Venter- foi publicado. A pesquisa está disponível na introdução a mais atrasada da biologia de PLoS do jornal do abrir-acesso.
Os investigadores no JCVI foram arranjando em seqüência e de análise esta versão do genoma do Dr. Venter desde 2003. O edifício em dados reanalyzed do genoma do Dr. Venter que constituiu 60% do genoma previamente publicado de Celera, a equipe teve o objetivo de construir um genoma humano da referência verdadeira baseado em um indivíduo. Usando a espingarda inteira do genoma que arranja em seqüência e longo altamente exato lê de ADN automatizado dideoxy que arranja em seqüência, os dados adicionais produzidos equipe de Sanger que fazem as 32 milhão seqüências finais.
Da série de dados combinada de mais de 20 bilhão pares baixos, os investigadores podiam montar o genoma humano com um comprimento total de 2.810 bilhão pares baixos. O genoma foi coberto 7.5 vezes, assegurando-se de que cada jogo de cromossomas de contribuição estivesse coberto sobre 3.2 vezes para a cobertura maior de de 96% dos dois genomas parentais. A equipe em JCVI comparou e contrastou a seqüência diploid nova do genoma de HuRef às versões anteriores de genomas humanos publicados e encontradas que a versão de HuRef melhorou em cima destas versões adiantadas fornecendo mais e orientou corretamente pares baixos.
Desde que o genoma de HuRef é diploid, cada um dos cromossomas parentais poderia diretamente ser comparado. Um dos resultados os mais surprising e os mais importantes desta pesquisa era o alto nível da variação genética que foi encontrada entre dois cromossomas dentro de um único indivíduo.
“Cada vez que nós perscrutamos no genoma humano, nós descobrimos uma introspecção mais valiosa em nossa biologia intricada,” disse o Dr. Venter. “Com esta publicação, nós mostramos que a variação de humano a humano é mais do que maior do que mais cedo as estimativas séptuplas, mostrando que nós somos de fato indivíduos muito originais a nível genético.” Adicionou, “ele é desobstruído, entretanto, que nós estamos ainda nos estágios os mais adiantados da descoberta sobre nos, e somente com arranjar em seqüência continuado de uns genomas mais individuais querer-nos pudesse garner uma compreensão cheia de como nossos genes influenciam nossas vidas.”
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Dentro do genoma humano, há uns tipos diferentes de variações do ADN. O tipo o mais estudado é únicos polimorfismo do nucleotide, ou SNPs. Estes têm sido por muito tempo provavelmente o tipo o mais predominante e talvez o mais importante de variação implicado em traços e na susceptibilidade humanos da doença. Entretanto, nesta análise do genoma do Dr. Venter, a equipe encontrou um número surprising de outras variações importantes. Um total de 4.1 milhão variações que cobrem 12.3 milhão pares baixos de ADN foi descoberto com as mais de 1.2 milhão variações novas descobertas.
Das 4.1 milhão variações entre jogos do cromossoma, 3.2 milhões eram SNPs, quando quase um milhão de eram outros tipos das variações, tais como a inserção/apagamentos (“indels”), as variações do número de cópia, as substituições do bloco, e duplicações segmental. Quando o SNPs ultrapassou os tipos do non-SNP de variações, as variações do non-SNP envolveram uma parcela maior do genoma. Isto sugere que a variação de humano a humano seja muito maior do que pensou previamente. Os investigadores sugerem que muito mais pesquisa precise de ser feita nestas variações do non-SNP para compreender melhor seu papel na genómica individual.
De acordo com a arrecadação de Sam, o Ph.D., o autor importante e o cientista sênior em JCVI, “a habilidade de usar a produção imparcial, elevada que arranja em seqüência os métodos, acoplados com métodos analíticos computacionais avançados, permite-nos de caraterizar mais detalhada a grande variedade de variação genética individual. Isto oferece-nos uma oportunidade inaudita de estudar a predominância e o impato destas variações do ADN em traços e de doenças em populações humanas.”
Uma outra caraterística importante que seja tornada possível tendo um genoma individual, diploid é a habilidade de começar a fazer os melhores e conjuntos mais informado do haplotype. Os Haplotypes são grupos de variações lig. Com o projeto com o apoio do Governo de HapMap, muitos haplotypes comuns foram identificados; entretanto, estes são baseados em médias de grandes populações ethnogeographic um pouco do que indivíduos. Ter haplotypes individuais permitiria investigadores de compreender e encontrar umas variações mais raras ou mais individuais que explicassem e as ajudassem a prever doenças que person-a particular personalizado verdadeiramente, paradigma particularizado da genómica. Na análise de HuRef, a equipe usou os 4.1 milhão jogos da variação e os algoritmos novos para construir os conjuntos do haplotype que, quando comparado ao projeto de HapMap, aos enlaces mais longos e mais completos representados. Os investigadores de JCVI esperam este número melhorar significativamente enquanto a cobertura adicional da seqüência é adicionada a HuRef usando uma variedade de tecnologias arranjando em seqüência novas.
Os enlaces de longo alcance do haplotype permitirão uma análise muito mais completa da variação humana e a associação genética com traços, comportamentos, e doenças humanos complexos. Em um futuro próximo, os cientistas acreditam que será possível saber de que vários traços do pai foram herdados.
Já nesta análise, a equipe de JCVI encontrou mais de 300 genes da doença e 4.000 genes totais que exibem formulários diferentes da proteína. Esta será uma área importante para que um estudo mais adicional e a análise determine como estas proteínas alteradas afetam o estado de saúde do Dr. Venter.
Citação: Arrecadar S, Sutton G, PC do Ng, Feuk L, AL de Halpern, e outros (2007) a seqüência diploid do genoma de um ser humano individual. Biol 5 de PLoS (10): e254. doi: 10.1371/journal.pbio.0050254.
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