211service.com
Craigo Venterio genomas
Prieš penkerius metus Craigas Venteris išdavė didelę paslaptį. Būdamas „Celera Genomics“ prezidentu, Venteris vadovavo lenktynėms tarp savo įmonės ir vyriausybės finansuojamo projekto, skirto žmogaus genomui iššifruoti. Palikęs Celerą 2002 m., Venteris paskelbė, kad didžioji dalis ten sekvenuoto genomo priklauso jo paties. Dabar Venteris ir jo kolegos J. Craig Venter institutas turi baigė darbą, užpildydamas spragas nuo pradinės sekos, kad paskelbtų pirmąjį asmeninį genomą.
Asmeniniai genomai: Genomikos pradininkas Craigas Venteris (aukščiau) suskirstė visą savo genomą ir išleido jį pasauliui.
Jo naujai išleistas genomas, šiandien paskelbtas žurnale PLoS biologija , skiriasi nuo abiejų ankstesnių žmogaus genomo versijų (viena iš Celera, kita iš žmogaus genomo projekto) tuo, kad detalizuoja visą DNR, paveldėtą tiek iš motinos, tiek iš tėvo. Žinomas kaip diploidinis genomas, tai leidžia mokslininkams geriau įvertinti genetinio kodo kintamumą. (Genomo sekoje, sukurtoje iš skirtingų individų konglomerato, kai kurios variacijos prarandamos vidurkiaujant.) 2,810 milijardų bazinių porų genome mokslininkai aptiko 4,1 milijono chromosomų variacijų; 1,2 mln. iš jų anksčiau buvo nežinomi. Iš variacijų 3,2 milijono buvo vieno nukleotido polimorfizmai arba SNP, geriausiai apibūdintas variacijų tipas, o beveik vienas milijonas buvo kitų rūšių variantų, įskaitant įterpimus, trynimus ir dubliavimus.
Venterio genomas prisijungs prie kito genominio pradininko Jameso Watsono, DNR struktūros atradėjo. (Žr. 2 milijonų dolerių vertės genomą.) Birželio mėn. paskelbtas Watsono genomo sekvenavimas buvo atliktas 454, kompanija, įsikūrusi Branforde, CT, kurianti naujos kartos sekos nustatymo technologijas. (Daugiau apie 454 technologiją žr. Sekos nustatymas blykste.)
Venterio ir Watsono genomai greičiausiai yra tik pirmieji būsimoje asmeninių genomų bangoje, o tai yra esminis žingsnis kuriant individualizuotą mediciną: galimybė pritaikyti medicininį gydymą pagal asmens genetinį profilį. (Žr. The X Prize's New Frontier: Genomics .) Venteris jau ištyrė dalį savo genomo ir išsiaiškino, kad jis turi genetinių variacijų, dėl kurių jam kyla didesnė rizika susirgti Alzheimerio liga, širdies ligomis ir geltonosios dėmės degeneracija. Jis sako, kad nuo tada religingai vartoja statinus, cholesterolio kiekį mažinančius vaistus.
Venteris kalbasi su Technologijų apžvalga apie tai, kas laukia jo genomo.
Technologijų apžvalga : Kodėl nusprendėte imtis šio projekto?
Craigas Venteris : Genomas, kurį paskelbėme Celeroje, buvo penkių žmonių sudėtis. Norėdami jį sujungti, tapo aišku, kad turime padaryti tam tikrus informatikos kompromisus – turėjome atsisakyti kai kurių genetinių variacijų. Žinojome, kad vienintelis būdas iš tikrųjų suprasti genomą būtų turėti vieno individo genomą. Užuot pradėję nuo nulio, nusprendėme paimti tai, ką turėjome iš Celera genomo, ir pridėti daugiau sekos. Tikslas buvo gauti tikslią atskaitos seką iš vieno asmens.
VAIKAI : Kaip jūsų genomo seka papildo tai, ką žinome iš žmogaus genomo projekto?
CV : Vyriausybės laboratorijos nustatė ir surinko sudėtinį haploidinį genomą iš kelių asmenų [tai reiškia, kad jis apėmė DNR seką tik iš vienos iš kiekvienos chromosomų poros]. Tada buvo daroma prielaida, kad norint suprasti žmogaus sudėtingumą, tereikia turėti pusę genomo. Tačiau tapo aišku, kad turime pamatyti motinos ir tėvo chromosomų rinkinių sudėtį, kad pamatytume genomo pokyčius.
Šis genomas turi visus įterpimus ir ištrynimus bei kopijų skaičiaus skirtumus. Tai suteikia mums labai skirtingą požiūrį.
VAIKAI : Koks įdomiausias atradimas iki šiol?
CV : Man įdomiausias atradimas yra tai, kad žmogaus ir žmogaus skirtumai yra daug didesni, nei buvo tikimasi iš žmogaus genomo versijų, padarytų 2001 m. Jei iš tikrųjų, tai gali būti net dešimt kartų didesnė: o ne 99,9 proc. , tai daugiau kaip 99 procentai identiški. Malonu žinoti, kad nesame beveik identiški klonai, kaip daugelis žmonių manė prieš septynerius metus.
VAIKAI : Kaip mokslininkai naudos jūsų genomo seką?
CV : Tai bus etaloninis genomas. Tai turbūt pirmas ir paskutinis kartas, kai kas nors skirs laiko, pinigų ir energijos diploidiniam genomui sekti, naudodamas itin tikslią Sangerio seką. Ateities genomai, tokie kaip iš 454 arba George'o Church'o asmeninio genomo projekto, bus sudėti į [esamus] duomenis, todėl šis genomas bus išsamesnis. (Žr. Asmeninio genomo projektą.) [Tradicinis Sanger sekos nustatymo metodas, naudojamas žmogaus genomo projektui ir Venterio sekai generuoti, generuoja ilgesnes DNR dalis nei naudojant naujesnius metodus, pvz., naudojamus 454, todėl lengviau surinkti persidengiančios dalys.]
VAIKAI : Jamesas Watsonas šią vasarą išleido savo genomo versiją. Kuo skiriasi tavo?
CV : Dar nieko nebuvo paskelbta apie jo genomą, todėl neturime supratimo. Bet kaip aš suprantu, priešingai nei iš tikrųjų surinko genomą, jie suskirstė trumpus fragmentus, kurie yra sluoksniuojami ant NIH surinktos sekos. Taigi yra daug techninių skirtumų, bet kol jis nebus paskelbtas, mes tikrai nesužinosime.
VAIKAI : Jau keletą metų viešai skelbiate savo genomo dalis. Ar turite kokių nors minčių apie visos aukštos kokybės sekos pateikimą?
CV : Ne. Aš taip pat sveikinu Watsoną už tai. Pagrindinė pranešimo dalis yra ta, kad žmonės neturėtų bijoti savo genetinių kodų arba bijoti, kad kiti žmonės juos pamatys. Tai prieštarauja nuomonei, kad tai pavojinga informacija, kurią reikia laikyti užrakinta. Nebuvo tiesiog mūsų genetinis kodas. Labai mažai iš kodo bus 100 procentų interpretuojama arba taikoma.
VAIKAI : Ar savo genome ieškojote su liga susijusių mutacijų?
CV : Taip. Turiu knygą, kuri pasirodys spalio mėnesį Iššifruotas gyvenimas kur žiūriu į daugybę variantų ir stengiuosi juos įtraukti į savo gyvenimo kontekstą. Pavyzdžiui, turiu didelę statistinę tikimybę turėti mėlynas akis, bet pagal mano genomą negalite būti 100 procentų tikras, kad jas turiu. Žinia ta, kad viskas mūsų genomuose bus statistinis neapibrėžtumas. Mes iš tikrųjų tik pirmaisiais mokymosi etapais.
Anksčiau paskelbti genomai niekam neatstovauja, todėl negalime interpretuoti žmogaus biologijos remiantis jais. Bet dabar galime pradėti daryti žmogaus genomo išvadas. Mums prireiks nuo dešimčių iki milijonų genomų, kad sudarytume duomenų bazę, kuri leistų interpretuoti kelis retus variantus ir jų reikšmę. Tai užtruks dešimtmečius.
VAIKAI : Kiek kainavo projektas?
CV : Tikslas nebuvo pamatyti, kaip pigiai galime sekti genomą; tai buvo noras pamatyti, kaip tiksliai galime tai padaryti. Akivaizdu, kad per daugelį metų tai buvo kelių milijonų dolerių vertės projektas.