El Consorcio Internacional de Secuenciación del Genoma Humano, dirigido en los Estados Unidos por la Nacional Human Genome Research Institute (NHGRI) y el Departamento de Energía (DOE), ha publicado hoy su descripción científica de la secuencia del genoma humano completo, la reducción de la cantidad estimada de proteína humana genes codificadores de 35.000 a sólo 20.000-25.000, un número sorprendentemente bajo de nuestra especie.
El documento aparece en la edición 21 de octubre de la revista Nature. En el documento, los investigadores describen el producto final del Proyecto Genoma Humano, que fue el esfuerzo de 13 años de leer la información codificada en los cromosomas humanos, que alcanzó su culminación en 2003. La publicación de la Naturaleza proporciona evidencia científica rigurosa que la secuencia del genoma producido por el Proyecto Genoma Humano tiene tanto la alta cobertura y la precisión necesaria para realizar análisis de sensibilidad, por ejemplo, centrándose en el número de genes, las duplicaciones de segmentos involucrados en la enfermedad y el "nacimiento" y "muerte" de los genes a lo largo de la evolución.
"Hace sólo una década, la mayoría de los científicos pensaban que los seres humanos tenían alrededor de 100.000 genes. Cuando se analizó el borrador de la secuencia del genoma humano hace tres años, se estima que hay alrededor de 30.000 a 35.000 genes, lo que sorprendió a muchos. Este nuevo análisis se reduce ese número incluso más allá y nos ofrece la imagen más clara de nuestro genoma ", dijo el director del NHGRI Francis S. Collins, MD, Ph.D. "La disponibilidad de la secuencia del genoma humano de alta precisión en el libre bases de datos públicas permite a los investigadores de todo el mundo para llevar a cabo estudios más precisos de nuestro libro de instrucciones genéticas y cómo influye en la salud y la enfermedad."
Uno de los objetivos centrales de los esfuerzos para analizar el genoma humano es la identificación de todos los genes, que son generalmente definidos como tramos de ADN que codifican para proteínas específicas. De acuerdo con los nuevos hallazgos, los investigadores han confirmado la existencia de 19.599 genes codificadores de proteínas en el genoma humano y se identificaron otros 2.188 segmentos de ADN que se prevé que sea genes codificadores de proteínas.
"El análisis reveló que algunos de los modelos de genes anteriores eran erróneas debido a defectos en el borrador de la secuencia sin terminar, del genoma humano", dijo Jane Rogers, Ph.D., jefe de la secuenciación en el Instituto Wellcome Trust Sanger en Hinxton, Inglaterra . "La tarea de identificación de los genes sigue siendo un reto, pero ha sido en gran medida por la secuencia del genoma humano completo, así como por la disponibilidad de secuencias del genoma de otros organismos, mejores modelos de computación y otros recursos de mejora."
El artículo de Nature también se ofrece a la comunidad científica con peer-reviewed descripción del proceso de acabado, y una evaluación de la calidad de la secuencia del genoma humano terminó, que fue depositada en bases de datos públicas en abril de 2003. La evaluación confirma que la secuencia termine ahora cubre más del 99 por ciento de la eucromatina (o genes que contienen) parte del genoma humano y se ha secuenciado con una precisión del 99,999 por ciento, que se traduce en una tasa de error de sólo 1 base por cada 100.000 de base pares - 10 veces más preciso que la meta original.
La contigüidad de la secuencia es también enormemente mejorado. La carta de ADN promedio ahora se sienta en un tramo de 38,5 millones de pares de bases de interrupciones y de alta calidad secuencia - cerca de 475 veces más que el 81.500 pares de bases tramo que estaba disponible en el borrador de trabajo. Se extiende el acceso a la interrupción de la secuencia de ADN puede ayudar enormemente a la caza de los investigadores de los genes y las secuencias de ADN vecinas que pueden regular su actividad, de corte radicalmente el esfuerzo y los gastos necesarios para encontrar las regiones del genoma humano que puede contener pequeñas variantes y raras veces participan en la enfermedad .
"Terminado" no significa que la secuencia del genoma humano es perfecto. Todavía quedan 341 huecos en la secuencia del genoma humano completo, en contraste con los 150 mil lagunas en el proyecto de trabajo anunció en junio de 2000. La tecnología ya está disponible, no puede fácilmente cerrar estas brechas recalcitrantes en la secuencia del genoma humano. Cierre de esas brechas se requiere más investigación y nuevas tecnologías, en lugar de a escala industrial los esfuerzos como los empleados por el Proyecto Genoma Humano.
"La secuencia del genoma humano supera con creces nuestras expectativas en términos de exactitud, integridad y continuidad que refleja la dedicación de cientos de científicos que trabajan juntos hacia un objetivo común -. Creando una base sólida para la biomedicina en el siglo 21", dijo Eric Lander, Ph . D., director del Instituto Broad del MIT y de Harvard en Cambridge, Massachusetts
Además de reducir el número de genes humanos, los científicos informaron que la mejora de la calidad de la secuencia del genoma humano completo, en comparación con proyectos anteriores, proporciona una imagen mucho más clara de algunos fenómenos, como la duplicación de segmentos de ADN y el nacimiento y la muerte de los genes.
Duplicaciones segmentarias son copias grande, casi idénticas de ADN, que están presentes en al menos dos lugares en el genoma humano. Un número de enfermedades humanas son conocidos por estar asociados con mutaciones en las regiones duplicadas segmentaria, incluyendo el síndrome de Williams, de Charcot-Marie Tooth y el síndrome de DiGeorge. "Duplicaciones segmentarias fueron casi imposible estudiar en este primer borrador. Ahora bien, por el generoso esfuerzo del grupo en todo el mundo, esta parte tan importante y de rápida evolución del nuestro genoma está abierto para la exploración científica", comentó Robert H. Waterston, MD Ph . D., ex director del Centro de Secuenciación del Genoma de la Universidad Washington en St. Louis y ahora director del Departamento de Ciencias del Genoma de la Universidad de Washington en Seattle.
Duplicaciones segmentarias cubrir un 5,3 por ciento del genoma humano, mucho más que en el genoma de la rata, que tiene alrededor de un 3 por ciento, o el genoma del ratón, que tiene entre 1 y 2 por ciento. Duplicaciones segmentarias proporcionan una ventana a la comprensión de cómo nuestro genoma evolucionado y sigue cambiando. La alta proporción de duplicación de segmentos en el genoma humano demuestra nuestro material genético ha sido objeto de una rápida innovación funcional y el cambio estructural en los últimos 40 millones de años, probablemente contribuyen a las características únicas que nos separan de nuestros antepasados no humanos primates.