Het Joint Genome Institute van de Afdeling van Verenigde Staten van (DOE) Energie (JGI) en het Universitaire rapport van Stanford vandaag de voltooiing van het rangschikken van menselijk chromosoom 19, het gen-rijkst van alle menselijke chromosomen. Deze voltooiing wordt beschreven in 1 April, de uitgave van 2004 van de dagboekAard.
„Culminerend 18 jaar van onderzoek, dit vennootschap de verplichting van DOE licht aan het vooruitgaan van ons begrip van de complexe interactie tussen onze volksgezondheid en milieu toe,“ de bovengenoemde Spencer Abraham van de Secretaresse van de Energie, het waarvan agentschap het werk door zijn Bureau van Wetenschap financierde.
Ingebed in deze opeenvolging is de informatie kritieke regelgevende die netwerken van genen met het controleren van dergelijke die functies worden belast zoals herstellend de schade van DNA door blootstelling aan straling en aan andere milieuverontreinigende stoffen wordt veroorzaakt. Studies van DNA-Reparatie genen, bij de nationale laboratoria van DOE in werking worden gesteld, brengen inzicht in de ontwikkeling van bepaalde kanker op, veel waarvan om door tekorten in DNA-Reparatie wegen schijnen worden veroorzaakt die. Ook, wordt het nieuwe inzicht verzameld over andere die genfamilies bij het ontgiften worden betrokken en afscheidend chemische producten buitenlands aan het lichaam.
„Met deze opeenvolging van uitstekende kwaliteit vrij nu ter beschikking gesteld van de wetenschappelijke gemeenschap, zal meer licht op individuele reacties op geneesmiddelen worden afgeworpen,“ Abraham zei. „Dit zal de ontwikkeling van gevoeligere diagnostiek voor gevoeligheid aan een brede serie van belangrijke ziekten toelaten. Op tijd, met deze in hand informatie, zullen de artsen efficiëntere geïndividualiseerde therapeutische strategieën kunnen maken.“
Chromosoom 19, bij 55.8 miljoen basissen of brieven van genetische code, hoewel vertegenwoordigend slechts ongeveer 2 percent van het menselijke genoom, bijna 1.500 genen kenmerkt. Zij omvatten genen die voor dergelijke ziekten zoals insuline-afhankelijke diabetes, myotonic dystrofie, migraines, en familiehypercholesterolemia coderen (een geërfte vorm van opgeheven bloedcholesterol), die het risico van cardiovasculaire ziekte verhoogt.
„Voorbij de significante revelatie dat chromosoom 19 meer dan tweemaal de gendichtheid van het genoom-brede gemiddelde heeft, biedt het ook een vruchtbaar landschap voor het onderzoeken van evolutieve motieven aan,“ bovengenoemde JGI Directeur Eddy Rubin. Een „intrigerend beeld heeft zich betreffende behoud en divergentie die, die grote blokken van genbehoud openbaren met knaagdieren evenals segmenten van het coderen en behoud met verdere species zoals pufferfish, Fugu noncoding rubripes afgetekend, die ook hier bij JGI werd gerangschikt. Terwijl niet zo lang geleden deze noncoding gebieden als onzin werden beschouwd, nu zijn zij eigenlijk test om krachtige regelgevende invloed over de genen te hebben die zij.“ koppelen
DOE selecteerde oorspronkelijk chromosoom 19 als het rangschikken doel wegens de verblijvende opdracht van het agentschap van het onderzoeken van het verband tussen de schade van DNA van stralingsblootstelling en menselijke kanker. Het Aanvankelijke die werk door het Nationale Laboratorium van Lawrence Livermore in het midden van de jaren '90 wordt geleid leidde tot de afbeelding van veelvoudige DNA-Reparatie genen op chromosoom 19. In 1999, werden de het rangschikken en het eindigen projecten overgebracht naar JGI en het Centrum van het Genoom van Stanford Menselijke, respectievelijk.
„In Tegenstelling Tot de vroegere opeenvolgingen van het ontwerp menselijke genoom, is deze versie 500 keer beter in termen van contiguïteit en nauwkeurigheid - die een reusachtig verschil als u probeert om biologie met die opeenvolging te doen,“ bovengenoemde Richard Myers, directeur, Centrum van het Genoom van Stanford het Menselijke maakt. „Het geeft u een betekenis van de topografie van het chromosoom - één gevuld met dergelijke biologisch interessante eigenschappen zoals transcriptiefactoren, reukreceptorgenen, en de genen van de zinkvinger.“
De Reuk receptoren vertegenwoordigen de grootste multigenefamilie in hogere organismen. Zij hebben in antwoord op de behoefte aan dieren geëvolueerd om miljoenen geuren - zowel dreigend en aantrekkelijk - in hun milieu te erkennen. De factoren van de Transcriptie zijn proteïnen die door de polymerase van RNA moeten worden erkend om de uitwerking van nucleotiden langs de molecule van DNA in werking te stellen. De de vingerproteïnen van het Zink zijn kettingen van aminozuren die een zinkion vangen en aan RNA of DNA binden en een kritieke rol in de het levenscyclus van een cel spelen. Deze proteïnen regelen de uitdrukking van genen evenals nucleic zuurerkenning, omgekeerde transcriptie, en virusassemblage. De de ontwikkelingsinspanningen van de Drug hebben tot doel om deze structuren van de zinkvinger te onderbreken om virussen te verhinderen te functioneren.
Chromosoom 19, echter, was niet zonder zijn uitdagingen, toegevoegde Myers. De „opeenvolging was moeilijker om door dan verwacht te werken. Het is een echte hulde aan dit team dat zij de opeenvolging konden geëindigd krijgen.“
De rol van Stanford in de samenwerking is kritieke één van „het beëindigen van“ de opeenvolging van DNA. Het het eindigen procédé zorgt ervoor dat de informatie ter beschikking gesteld door de openbare gegevensbestanden volledig aangrenzend is, met alle vastbesloten ambiguïteiten. Dit nauwgezette proces begint met de elektronische transmissie van de reeksen van ontwerpgegevens, zowat 20 miljard bytes per week, en het verschepen van de platen van de bacteriëncultuur van de Faciliteit van de Genomica van de Productie van JGI in Walnut Creek, Californië aan Stanford.
„Om dit niveau van vertrouwen te krijgen, wordt verscheidene herhalingen van de genoomopeenvolging vereist, typisch bij zes tot acht keer dekking,“ bovengenoemde Myers. Op gebieden die er niet in slagen om aan de vereiste kwaliteitsnorm te voldoen, worden de geleide het eindigen reacties van vele verschillende types uitgevoerd en de resulterende gegevens genomen terug in de ontwerpassemblage op. Slechts na streng nauwkeurig onderzoek, wanneer al gegeven uitgebreid door een menselijke afwerker is herzien, en alle hiaten en van geringe kwaliteit zijn de gebieden opgelost, de opeenvolgingsgegevens gepost in de openbare gegevensbestanden. De kwaliteit van gebeëindigd chromosoom 19 opeenvolging overschrijdt ver 1 in de foutentarief van het 10.000 die basispaar door het Internationale Menselijke Genoom wordt bepaald die Consortium, met het foutentarief geschat Rangschikken om veel minder dan 1 in 100.000 basisparen te zijn.
Het „vennootschap JGI-Stanford is integraal aan de geschikte en economische voltooiing van chromosoom 19 geweest,“ bovengenoemde Rubin. De „bijdrage van DOE tot het rangschikken van het menselijke genoom bedraagt zowat 11 percenten, met chromosoom 19 die eerste van de drie chromosomen vertegenwoordigen het team heeft aangepakt, samen met de voltooiing van Chromosomen 16 en in het verschiet 5. De „omvang van de verwezenlijking wordt verder in de bijna 100 die auteurs weerspiegeld op het document worden aangehaald door Jane Grimwood in Stanford en Susan Lucas bij JGI wordt geleid. Andere auteurs omvatten onderzoekers bij Lawrence Livermore en Los Alamos nationale laboratoria; UC Kerstman Cruz; Het Ziekenhuis Oakland, Calif van Kinderen; het Howard Hughes Medical Institute bij de Universiteit van Washington, Seattle; Universiteit van de Reserve van het Geval de Westelijke; en het Nationale Instituut van Kanker.
Het Joint Genome Institute (JGI), in Walnut Creek, Californië wordt werd in 1997 door drie van de nationale die laboratoria van DOE gevestigd door de Universiteit van Californië worden geleid gevestigd dat: Het Nationale Laboratorium van Lawrence Berkeley en het Nationale Laboratorium van Lawrence Livermore in Californië en Los Alamos Nationaal Laboratorium in New Mexico. Naast zijn menselijk genoom die activiteiten rangschikken, heeft JGI geheel genoom rangschikkend programma's toegewijd aan andere gewervelde dieren, microben, en installaties. De Financiering voor JGI is hoofdzakelijk van het Bureau van Biologisch en MilieuOnderzoek naar het Bureau van DOE van Wetenschap. De Extra informatie over JGI is beschikbaar in http://www.jgi.doe.gov.
Het Centrum van het Genoom van Stanford Menselijke (SHGC) maakt deel van de Afdeling van Genetica bij de Universiteit van Stanford uit. SHGC, oorspronkelijk als proef rangschikkend centrum voor het menselijke genoomproject wordt gefinancierd, is momenteel betrokken bij een verscheidenheid van wetenschappelijke onderzoeksprogramma's, met inbegrip van genomic eindigen het op grote schaal, de menselijke studies van de ziekteaaneenschakeling, gewervelde diversiteit, en de opheldering van functionele opeenvolgingselementen in het menselijke genoom dat. De Extra informatie over SHGC is beschikbaar in http://www-shgc.stanford.edu.