|
Экспериментальная
фаза проекта «1000 геномов» подошла к концу. На руках
у исследователей 179 полностью расшифрованных геномов
и множество отдельных кодирующих участков ДНК.
Изначальной
целью проекта было расшифровать большую часть последовательностей
человеческого генома, встречающихся в изучаемых группах, как
минимум, с 1%-ной частотой. Десять лет назад впервые был прочитан
геном человека. Однако, хотя это было одно из самых крупных
достижений науки на тот момент, информация о том, как организм
реагирует на лекарства или на инфекцию, оставалась скрытой
от ученых. Поэтому на второй фазе развития геномики
исследователи сосредоточились на идентификации последовательностей
генов, ответственных за наследственные заболевания
и позволяющие ответить на другие, интересующие врачей вопросы.
В основе такого исследования, ассоциированного с изучением
всего генома (genome-wide association studies, GWAS), лежит изучение
и сравнительный анализ геномов тысяч индивидуумов.
Проект
«1000 геномов» развивался по трем основным направлениям:
секвенирование полных геномов 179 человек из 4 разных групп;
высокоточное секвенирование генома двух «триад» — семей, состоящих
из отца, матери и ребенка; целевое секвенирование отдельных
участков (экзонов) ДНК от 697 индивидуумов
из 7 этнических групп.
Ученые описали местоположение,
частоту встречаемости аллелей и местные гаплотипы примерно
15 миллионов однонуклеотидных полиморфизмов, 1 миллиона
коротких вставок и делеций и 20 тысяч структурных
мутаций, большая часть из которых ранее не описывалась.
Каталогизировано свыше 95% существующих вариантов генетических
изменений, найденных у человека. Доказано, что в среднем,
каждый человек несет примерно
250-300 генов, утративших
свою функцию, и от 50 до 100 мутаций, виновных
в развитии наследственных заболеваний. Исследование «триад» дало
возможность оценить частоту накопления мутаций при передаче
от поколения к поколению, которая составляет примерно 10-8 пар оснований в поколение.
Секвенирование
генома — весьма дорогостящая процедура, а GWAS требует
проведения тысяч сиквенсов. Методы вычислительной биологии позволяют
сократить расходы, используя уже полученные данные и статистические
расчеты. Новая методика коррекции ошибок получила название «метода
условной оценки» (imputation), ставшим одним из ключевых для
реализации проекта «1000 геномов».
Сейчас ученые готовятся
к переходу к третье фазе развития геномики —
секвенированию полного генома для отдельных индивидуумов.
|