211service.com
Kreiga Ventera genoms
Pirms pieciem gadiem Kreigs Venters atklāja lielu noslēpumu. Būdams Celera Genomics prezidents, Venters bija vadījis sacīkstes starp savu uzņēmumu un valdības finansētu projektu, lai atšifrētu cilvēka genomu. Pēc aiziešanas no Seleras 2002. gadā Venters paziņoja, ka liela daļa tur sekvencētā genoma ir viņa paša genoma. Tagad Venters un kolēģi uzņēmumā J. Craig Venter Institute ir pabeidza darbu, aizpildot nepilnības no sākotnējās secības, lai publicētu pirmo personīgo genomu.
Personīgie genomi: Genomikas pionieris Kreigs Venters (iepriekš) ir sekvencējis visu savu genomu un izlaidis to pasaulei.
Viņa nesen atbrīvotais genoms, kas šodien publicēts žurnālā PLoS bioloģija , atšķiras no abām iepriekšējām cilvēka genoma versijām (viena no Celera, otra no cilvēka genoma projekta), jo tajā ir sīki aprakstīta visa DNS, kas mantota gan no mātes, gan no tēva. Pazīstams kā diploīds genoms, tas ļauj zinātniekiem labāk novērtēt ģenētiskā koda mainīgumu. (Genoma secībā, kas ģenerēta no dažādu indivīdu konglomerāta, dažas variācijas tiek zaudētas, nosakot vidējo vērtību.) 2,810 miljardu bāzes pāru genomā zinātnieki atklāja 4,1 miljonu hromosomu variāciju; 1,2 miljoni no tiem iepriekš nebija zināmi. No variācijām 3,2 miljoni bija viena nukleotīda polimorfismi jeb SNP, kas ir visprecīzāk raksturotais variāciju veids, savukārt gandrīz viens miljons bija cita veida varianti, tostarp ievietošana, dzēšana un dublēšanās.
Ventera genoms pievienosies cita genoma pioniera Džeimsa Vatsona genomam, DNS struktūras atklājējam. (Skatiet The $2 Million Genome.) Jūnijā tika paziņots, ka Vatsona genomu sekvencēja 454, uzņēmums, kas atrodas Brenfordā, CT un izstrādā nākamās paaudzes sekvencēšanas tehnoloģijas. (Papildinformāciju par 454 tehnoloģiju skatiet sadaļā Sekvencēšana zibspuldzē.)
Ventera un Vatsona genomi, iespējams, ir tikai pirmie gaidāmajā personīgo genomu vilnī, kas ir būtisks solis personalizētās medicīnas izveidē: spēja pielāgot medicīnisko ārstēšanu indivīda ģenētiskajam profilam. (Skatiet The X Prize’s New Frontier: Genomics.) Venters jau ir izpētījis daļu sava genoma, atklājot, ka viņam ir ģenētiskas variācijas, kas viņam rada paaugstinātu Alcheimera slimības, sirds slimību un makulas deģenerācijas risku. Viņš saka, ka kopš tā laika ir reliģiski lietojis statīnus, holesterīna līmeni pazeminošas zāles.
Venters sarunājas ar Tehnoloģiju apskats par to, kas sagaida viņa genomu.
Tehnoloģiju apskats : Kāpēc jūs nolēmāt uzsākt šo projektu?
Kreigs Venters : Genoms, ko publicējām vietnē Celera, bija piecu cilvēku kompozīcija. Lai to apkopotu, kļuva skaidrs, ka mums ir jāpieņem daži informātikas kompromisi — mums bija jāatstāj daļa no ģenētiskajām variācijām. Mēs zinājām, ka vienīgais veids, kā patiesi izprast genomu, ir iegūt vienas personas genomu. Tā vietā, lai sāktu no nulles, mēs nolēmām ņemt to, kas mums bija no Celera genoma, un pievienot vairāk secību. Mērķis bija iegūt precīzu atsauces secību no viena indivīda.
BĒRNI : Kā jūsu genoma secība papildina to, ko mēs zinām no cilvēka genoma projekta?
CV : Valdības laboratorijas sekvencēja un salika saliktu haploīdu genomu no vairākiem indivīdiem [tas nozīmē, ka tajā bija iekļauta DNS sekvence tikai no viena no katra hromosomu pāra]. Toreiz pastāvēja pieņēmums, ka, lai izprastu cilvēka sarežģītību, bija tikai puse no genoma. Bet ir kļuvis skaidrs, ka mums ir jāredz gan mātes, gan tēva hromosomu komplektu kopums, lai redzētu genoma variācijas.
Šim genomam ir visas ievietošanas un dzēšanas, kā arī kopiju skaita atšķirības. Tas mums sniedz ļoti atšķirīgu skatījumu.
BĒRNI : Kāds ir līdz šim aizraujošākais atklājums?
CV : Manuprāt, pats aizraujošākais atklājums ir tas, ka atšķirības starp cilvēkiem ir ievērojami lielākas, nekā tika prognozēts no cilvēka genoma versijām, kas veiktas 2001. gadā. Faktiski tās varētu būt pat desmit reizes lielākas: nevis 99,9 procentu identiskas. , tas ir vairāk kā 99 procenti identisks. Ir patīkami apzināties, ka mēs neesam gandrīz identiski kloni, kā daudzi cilvēki domāja pirms septiņiem gadiem.
BĒRNI : Kā zinātnieki izmantos jūsu genoma secību?
CV : Tas kalpos kā atsauces genoms. Iespējams, šī ir pirmā un pēdējā reize, kad kāds tērēs laiku, naudu un enerģiju, lai secinātu diploīdu genomu, izmantojot ļoti precīzu Sangera sekvencēšanu. Nākotnes genomi, piemēram, no 454 vai Džordža Čērča personīgā genoma projekta, tiks slāņoti uz [esošajiem] datiem, papildinot šī genoma pilnīgumu. (Skatīt Personīgā genoma projektu.) [Tradicionālā Sangera sekvencēšanas metode, ko izmanto cilvēka genoma projektam un Ventera sekvences ģenerēšanai, ģenerē garākus DNS gabalus nekā jaunākās metodes, piemēram, tās, ko izmanto 454, tādējādi atvieglojot daļas, kas pārklājas.]
BĒRNI : Džeimss Vatsons šīs vasaras sākumā izlaida sava genoma versiju. Kā tavējais atšķiras?
CV : Par viņa genomu vēl nekas nav publicēts, tāpēc mums nav ne jausmas. Bet, kā es to saprotu, atšķirībā no patiesas genoma salikšanas viņi sekvencēja īsus fragmentus, kas ir slāņoti uz NIH samontētās secības. Tāpēc ir daudz tehnisku atšķirību, taču, kamēr tas nav publicēts, mēs īsti nezinām.
BĒRNI : jums jau vairākus gadus ir pieejamas jūsu genoma sadaļas. Vai jums ir domas par visas augstas kvalitātes sērijas ievietošanu?
CV : Nē. Un es aplaudēju Vatsonam arī par to, ka viņš to izdarīja. Galvenā vēstījuma daļa ir tāda, ka cilvēkiem nevajadzētu baidīties no saviem ģenētiskajiem kodiem vai baidīties, ka citi cilvēki tos redz. Tas ir pretrunā ar uzskatu, ka šī ir bīstama informācija, kas jāglabā aizslēgtā veidā. Nebija vienkārši mūsu ģenētiskais kods. No koda ļoti maz ir 100% interpretējams vai piemērojams.
BĒRNI : Vai esat meklējis savā genomā ar slimībām saistītas mutācijas?
CV : Jā. Man ir grāmata, kas iznāks oktobrī ar nosaukumu Atšifrēta dzīve kur aplūkoju daudzus variantus un mēģinu ielikt tos savas dzīves kontekstā. Piemēram, man ir liela statistiskā iespējamība, ka man būs zilas acis, taču pēc mana genoma nevar būt 100% pārliecināts, ka man tās ir. Vēstījums ir tāds, ka viss mūsu genomos būs statistiska nenoteiktība. Mēs patiešām esam tikai pirmajās mācīšanās stadijās.
Iepriekš publicētie genomi nevienu nepārstāv, tāpēc mēs nevaram interpretēt cilvēka bioloģiju, pamatojoties uz tiem. Bet tagad mēs varam sākt izdarīt cilvēka genoma secinājumus. Mums būs nepieciešami desmitiem tūkstošu līdz miljoniem genomu, lai izveidotu datubāzi, kas ļautu interpretēt vairākus retus variantus un to nozīmi. Tas prasīs gadu desmitus.
BĒRNI : Cik izmaksāja projekts?
CV : Mērķis nebija redzēt, cik lēti mēs varam sekvencēt genomu; tas bija, lai redzētu, cik precīzi mēs to varam izdarīt. Tas noteikti bija vairāku miljonu dolāru projekts gadu gaitā.