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Cómo la heliografía genética de la rata empila hacia arriba contra las de ratones y de seres humanos

Internacional investigación equipo, utilizado por los Institutos de la Salud Nacionales (NIH), anunció hoy que ha terminado un de alta calidad, que elabore la serie del genoma de la rata del laboratorio, y que ha utilizado esos datos para explorar cómo la heliografía genética de la rata empila hacia arriba contra las de ratones y de seres humanos.

En un papel publicado en la aplicación del 1 de abril la Naturaleza del gorrón, el Genoma de la Rata Que Ordena el Consorcio del Proyecto describe sus esfuerzos de producir y de analizar una serie del bosquejo de la deformación de Brown Noruega de la rata del laboratorio (norvegicus del Rattus). El proyecto, llevado por el Genoma Humano Que Ordenaba el Centro en la Universidad de Baylor del Remedio en Houston, fue financiado sobre todo por el Corazón Nacional, Pulmón y el Instituto de la Sangre (NHLBI), $58,5 millones, y el Instituto de Investigación Nacional del Genoma Humano (NHGRI), $60 millones.

“Ésta es una inversión que se destina para rendir rentabilidades importantes en el combate contra enfermedad humana,” dijo a Director Elias A. Zerhouni, M.D. de NIH “Por casi 200 años, la rata del laboratorio ha desempeñado un papel valioso en esfuerzos de entender biología humana y de desarrollar las nuevas y mejores drogas. Ahora, armado con estos datos de secuencia, una nueva generación de investigadores podrá mejorar grandemente el utilitario de los modelos de la rata y de tal modo mejorar salud humana.”

Las Áreas en las cuales la rata modela han ayudado ya a avance la investigación médica incluyen: enfermedades cardiovasculares (hipertensión); desordenes psiquiátricos (estudios de la intervención y del apego del comportamiento); regeneración de los nervios; diabetes; cirugía; trasplante; desordenes autoinmunes (artritis reumatoide); cáncer; cura de la herida y del hueso; y mareo del espacio. En el revelado de la droga, la rata se emplea rutinario para demostrar eficacia terapéutica y para evaluar la toxicidad de las pastas de la droga antes de juicios clínicas humanas. La serie del genoma facilitará todos estos estudios, así como ayuda a investigadores mejor a establecer claramente las áreas cruciales de la diferencia biológica entre las ratas y los seres humanos.

“Ésta es una era de oportunidades biomédicas extraordinarias en la investigación genomic. Como resultado de este importante logro, el modelo de la rata se contrapesa para estar en la vanguardia del descubrimiento, proporcionando a discernimiento en salud humana y a los nuevos tratamientos para las enfermedades humanas,” dijo a Director En Funciones Barbara Alving, M.D. de NHLBI.

El bosquejo de la serie de la rata, que reviste el más de 90 por ciento del genoma, representa el tercer genoma mamífero que se ordenará a de alta calidad y descrito en una publicación científica importante. Un bosquejo de la serie del genoma humano fue publicado en febrero de 2001, y la serie humana terminada fue anunciada en abril de 2003. Un bosquejo de la serie del genoma del ratón fue publicado en diciembre de 2002. La disponibilidad de una tercera serie mamífera del genoma da los científicos la capacidad de triangulate datos para mejorar los detalles de la resolución de la biología humana, así como a evolución mamífera.

“La secuencia del genoma de la rata constituye otra piedra miliaria importante en nuestro esfuerzo de desplegar nuestro conocimiento del genoma humano,” dijo a Director Francisco S. Collins, M.D., Ph.D. de NHGRI “Como construimos sobre el asiento descansado por el Proyecto del Genoma Humano, él se pone de manifiesto que comparar el genoma humano con los de otros organismos es la herramienta más potente disponible entender los componentes genomic complejos implicados en salud humana y enfermedad.”

Además de la Universidad de Baylor del Remedio, el Genoma de la Rata Que Ordena Proyecto incluye: Grupo de Applera Corp., Rockville, Md de la Genómica de Celera.; Genome Therapeutics Corp., Waltham, Massachusetts; el Centro de las Ciencias del Genoma, Dependencia del Cáncer de la Columbia Británica, Vancouver, Columbia Británica; El Instituto para la Investigación Genomic, Rockville, Md.; La Universidad de Utah, Salt Lake City; Universidad Médica de Wisconsin, Milwaukee; El Hospital de Niños del Instituto de Investigación de Oakland, Oakland, California; y el Centro Máximo de Delbrück para el Remedio Molecular, Berlín. Además del financiamiento de NIH, el financiamiento privado adicional fue proporcionado a Baylor por el Asiento de Kleberg.

Después De Que la serie del genoma de la rata fuera ensamblada en Baylor, las personas internacionales, comprendidas de más de 20 grupos en seis países, conducto un análisis de tres vías que comparaba los datos de la serie de la rata con datos similares del ratón y del ser humano. Además del papel en Naturaleza, las personas son el publicar los 30 papeles adicionales en la aplicación de Abril la Investigación del Genoma del gorrón, que describen los análisis minuciosamente.

El “trabajo Futuro tuvo como objetivo el determinar de las diferencias genomic que contribuyen a la evolución de rasgos físicos pueden beneficiarse de análisis tales como éstos, que llegarán a ser más potentes como el repertorio de las series mamíferas del genoma se despliega,” dijeron a Richard Gibbs, Ph.D., director de la Universidad de Baylor del Genoma del Remedio Que Ordena al investigador De Centro y principal del Genoma de la Rata Que Ordena Proyecto.

En su papel de la Naturaleza, los investigadores señalaron que, en aproximadamente 2,75 mil millones pares bajos, el genoma de la rata es más pequeño que el genoma humano, que es 2,9 mil millones pares bajos, y ligeramente más grande que el genoma del ratón, que es 2,6 mil millones pares bajos. Sin Embargo, también encontraron que el genoma de la rata contiene el número casi igual de genes como los genomas del ser humano y del ratón. Además, casi todos los genes humanos sabidos para ser asociado a enfermedades tienen contrapartes en el genoma de la rata y para aparecer conservados altamente con la evolución mamífera, confirmando que la rata es un modelo excelente para muchas áreas de la investigación médica.

La Comparación del genoma de la rata a los del ser humano y del ratón también abre una ventana nueva y única en la evolución mamífera. El linaje del roedor, que dio lugar a la rata y al ratón, y el linaje del primate, que dio lugar a seres humanos, divergieron hace cerca de 80 millones de años. Los Seres Humanos tienen 23 pares de cromosomas, mientras que las ratas tienen 21 y los ratones tienen 20. Sin Embargo, el nuevo análisis encontró los cromosomas de los tres organismos que se relacionarán el uno al otro por cerca de 280 regiones grandes de semejanza de la serie - “bloques syntenic llamados” - distribuidas en modelos diversos a través de los cromosomas de los organismos.

Los datos de la serie también confirman que el linaje del roedor partió hace 12 a 24 millones de años en las líneas separadas que dieron lugar a la rata y al ratón. Los Investigadores estiman que cerca de 50 cambios cromosómicos ocurrieron en cada uno de las líneas del roedor después de divergencia de su antepasado común. El número de cambios cromosómicos, así como otros tipos de genoma cambian, fueron encontrados para ser mucho más inferiores en el linaje del primate, indicando que el cambio evolutivo ha ocurrido a un ritmo más rápido en roedores que en primates.

El nuevo análisis también subraya el hecho de que mientras que las ratas y los ratones parecen muy similares al aro humano, hay diferencias genomic importantes entre los dos tipos de roedores. Por ejemplo, algunos aspectos de la evolución genomic en la rata aparecen ser acelerados cuando están comparados al ratón. Según el nuevo análisis, debido a la extensión inusualmente rápida de las familias seleccionadas del gen, ratas posea algunos genes no encontrados en el ratón, incluyendo los genes implicados en inmunidad, la producción de feromonas (substancias químicas implicadas en la atracción sexual), la ruptura de proteínas y la detección y la desintoxicación de substancias químicas.

Para lograr su meta de producir una serie de alta calidad del bosquejo, el Genoma de la Rata Que Ordenaba Proyecto desarrolló un nuevo, la aproximación “combinada” que utilizó la escopeta entera del genoma (WGS) y la copia artificial bacteriana (BAC) del cromosoma que ordenaban técnicas. Para combinar éstos en la serie de la versión final, el grupo de Baylor desarrolló el paquete de programas informáticos del Atlas para el ensamblaje del genoma. La serie resultante del genoma fue contenida en 291 segmentos grandes, con una longitud típica de 19 millones de bases. Por Otra Parte, la estructura del 3 por ciento del genoma que contiene las duplicaciones recientes - probablemente las regiones en las cuales “se soportan” muchos genes - fue determinada por el ensamblador del Atlas. Estas estadísticas corresponden con o exceden otras series del genoma del bosquejo. Total, la aproximación combinada se aprovecha de fuerzas de los métodos del WGS y del CCB.

Una foto de alta resolución de la deformación de Brown Noruega de la rata del laboratorio está disponible en: www.genome.gov/10005141.