Trebalo je više od 20 godina, ali znanstvenici su napokon na rubu sekvenciranja cijelog ljudskog genoma.
U lipnju 2000., Projekt Human Genome i poduzeće Genomics Corporation objavili su završetak rada na sekvenciranju ljudskog genoma. U veljači 2001., objavili su nacrt genoma.
Do listopada 2004., znanstvenici su objavili završne rezultate sekvenciranja u časopisu Nature. Tijekom rada na projektu, uspjeli su formirati DNK sekvence koje su sadržavale 90 posto ljudskog genoma, što znači da njihov radi nije bio gotov.
Od završetka Human Genome projekta 2000., znanstvenici su napravili nekoliko genomskih priručnika. Zadnje nadopunjavanje informacijama bilo je 2017. godine, gdje su izmjenili neke podatke u priručniku GRCh38, te ispravili oko tisuću pogrešaka u sastavljenjim sekvencama.
Priručnik GRCh38 još uvijek nije do kraja završen. Naime, nedostaje oko 8% genoma, ali ne zato što ga znanstvenici nisu pokušali mapirati, nego iz razloga što za to nismo imali potrebnu tehnologiju. Danas, zahvaljujući tehnološkom napretku, znanstvenici tvrde da su uspjeli sekvencirati cijelu ljudski genom.
https://kozmos.hr/korak-smo-blize-tajne-dugovjecnosti/
10 stvari koje trebate znati:
1. Znanstvenici su u novoj studiji radili da neidentificiranim regijama genoma, te su nadopunjavali praznine sa novim podacima. Prema njihovim tvrdnjama, u potpunosti su završili rad na ljudskog genoma T2T-CHM13.
2. Kod sekvenciranja korištene su metode dugod čitanja- jednostruka molekula PacBio HiFi i nanoporozni Oxford Nanopore u kombinaciji s gotovo potpuno homozigotnom linijom CHM13hTERT (CHM13). Istraživači su prvi nacrt genomskog sklopa označili kao CHM13v0.9.
3. Kasnije mu je dodano deset megabaza s rRNA genima i dobiven je kompletan sklop CHM13v1.1. Prosječna točnost izrade bila je između Phred Q67 i Q73 (jedna pogreška na deset megabaza). To znači da istraživači nisu pokrivali regije s niskom pokrivenošću – samo 0,3% genoma.
4. U T2T-CHM13 znanstvenici su uključili sklop od 22 ljudska autosoma i X kromosoma bez pukotina, uključujući preko 3 milijarde nukleotidnih parova DNA i 16 tisuća nukleotida mitohondrijskog genoma. To je 200 milijuna baznih parova više od GRCh38.
5. U novom priručniku nema podataka o Y kromosomima jer su istraživači uzeli uzorke ženi s molarnom trudnoćom. S ovakvom patologijom, neispravno jaje ne sadrži jezgru s vlastitim kromosomima, stoga, nakon oplodnje, dvije kopije skupa od 23 muška kromosoma ostaju unutra.
6. Iz takvih jajašaca, umjesto embrija, pojavljuju se nanosi mjehurića. Istraživači su rekli da već rade na staničnoj liniji HG002 s 46 XY kariotipa.
7. Drugi su znanstvenici izrazili zabrinutost zbog stanične linije CHM13. Budući da su autori neko vrijeme zamrzavali i čuvali staničnu kulturu u laboratoriju, moždani detritus (mrtva organska tvar) mogao je biti prisutan u CHM13.
8. Stoga podaci o detritusu mogu biti prisutni u T2T-CHM13. Autori tvrde da su proveli temeljitu analizu prije sekvenciranja genoma i isključuju tu mogućnost.
9. Istraživači koriste cjelovito sekvenciranje genoma za genetska istraživanja u raznim poljima. Primjerice, u svibnju ove godine antropolozi su na temelju DNK analize utvrdili razlike između metabolizma stanica u neandertalaca i suvremenih ljudi. Pored toga, sekvenciranje genoma koriste liječnici za dijagnozu, liječenje i predviđanje genetskih bolesti.
10. Ako se uspješno recenzira, studija T2T-CHM13 postat će najopsežnija referenca za ljudski genom. Prema istraživačima, na temelju dobivenih podataka već je moguće pratiti regulaciju gena i tražiti nove odnose u radu različitih dijelova genoma.
U te svrhe znanstvenici su objavili T2T-CHM13 u pregledniku genoma UCSC i Reservoir Genomics.
Pridružite se raspravi u nasšoj telegram grupi. KOZMOS Telegram
Izvori:
• Eisenstein, M. (2021, February 22). Closing in on a complete human genome. Nature News.
• International Human Genome Sequencing Consortium. (n.d.). Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature News.
• Logsdon, G. A.. (2020, January 1). The structure, function, and evolution of a complete human chromosome 8. bioRxiv.
• Miga, K. H. (2020, July 14). Telomere-to-telomere assembly of a complete human X chromosome. Nature News.
• Nurk, S. (2021, January 1). The complete sequence of a human genome. bioRxiv.
• Piui, T. (2021, June 2). Scientists may have finally sequenced the entire human genome. ZME Science.
• Southey , M., & Tu Nguyen-Dumont. (2021, June 9). Why it took 20 years to ‘finish’ the human genome – and why there’s still more to do. The Conversation.
• Suzuki, Y., Myers, E. W., & Morishita, S. (2020, December 1). Rapid and ongoing evolution of repetitive sequence structures in human centromeres. Science Advances.
• Wenger, A. M. (2019, August 12). Accurate circular consensus long-read sequencing improves variant detection and assembly of a human genome. Nature News.
