211service.com
1.000 genomen
Als bewijs van de gestage daling van de sequencingkosten, is vandaag de Nationaal onderzoeksinstituut voor menselijk genoom (NHGRI) kondigde een enorme internationale samenwerking aan om de genomen van 1.000 mensen van over de hele wereld te sequensen.
Het 1000 Genomes Project zal het menselijk genoom onderzoeken op een detailniveau dat niemand eerder heeft gedaan, zei Richard Durbin, Ph.D., van het Wellcome Trust Sanger Institute, die medevoorzitter is van het consortium. Een dergelijk project zou twee jaar geleden ondenkbaar zijn geweest. Dankzij verbazingwekkende vooruitgang in sequencingtechnologie, bio-informatica en populatiegenomica ligt het nu binnen ons bereik. Dus we gaan door met het bouwen van een hulpmiddel dat de inspanningen om meer van de genetische factoren die betrokken zijn bij de menselijke gezondheid en ziekte te vinden, aanzienlijk zal uitbreiden en verder zal versnellen.
De bevindingen zouden extra kracht moeten geven aan de recente golf van onderzoeken die specifieke genetische risicofactoren identificeren voor veelvoorkomende gezondheidsproblemen, zoals diabetes, hartaandoeningen, lupus en andere. (Zie genen voor verschillende veel voorkomende ziekten gevonden.)
Volgens NHGRI-directeur Francis Collins,
Dit nieuwe project zal de gevoeligheid van inspanningen voor het ontdekken van ziekten in het genoom vijfvoudig en binnen genregio's ten minste tienvoudig vergroten. Onze bestaande databases zijn redelijk goed in het catalogiseren van variaties die in ten minste 10 procent van een populatie worden aangetroffen. Door gebruik te maken van de kracht van nieuwe sequencing-technologieën en nieuwe computationele methoden, hopen we biomedische onderzoekers een genoombrede kaart van variatie te geven tot op het niveau van 1 procent. Dit zal de manier veranderen waarop we onderzoek doen naar genetische ziekten.
Net als eerdere internationale sequencing-projecten, zullen de gegevens beschikbaar worden gesteld voor analyse in gratis openbare databases. Zodra wetenschappers een deel van het genoom hebben geïdentificeerd dat verband houdt met een bepaalde ziekte, kunnen ze dat gebied van het genoom opzoeken in de database om een lijst met genvarianten in die regio te vinden.
Het project wordt een enorme technologische prestatie; tot op heden zijn slechts drie menselijke genomen gesequenced.
Van NHGRI:
Het project is afhankelijk van de grootschalige implementatie van verschillende nieuwe sequencingplatforms. Met behulp van standaard DNA-sequencing-technologieën zou de inspanning waarschijnlijk meer dan $ 500 miljoen kosten. De leiders van het 1000 Genomes Project verwachten echter dat de kosten veel lager zullen zijn - in het bereik van $ 30 miljoen tot $ 50 miljoen - vanwege de baanbrekende inspanningen van het project om nieuwe sequencing-technologieën op de meest efficiënte en kosteneffectieve manier te gebruiken.
In de eerste fase van het 1000 Genomes Project, dat ongeveer een jaar duurt, gaan onderzoekers drie pilots uitvoeren. De resultaten van de pilots zullen worden gebruikt om te beslissen hoe de gedetailleerde kaart van menselijke genetische variatie van het project het meest efficiënt en kosteneffectief kan worden geproduceerd.
De eerste pilot omvat het sequensen van de genomen van twee nucleaire families (beide ouders en een volwassen kind) met een diepe dekking van gemiddeld 20 passages van elk genoom. Dit zal een uitgebreide dataset van zes personen opleveren die het project zal helpen uit te vinden hoe varianten kunnen worden geïdentificeerd met behulp van de nieuwe sequencing-platforms, en zal dienen als basis voor vergelijking voor andere delen van de inspanning.
De tweede pilot omvat het sequensen van de genomen van 180 mensen bij een lage dekking, dat wil zeggen gemiddeld twee passages van elk genoom. Dit zal het vermogen testen om gegevens met een lage dekking van nieuwe sequencingplatforms te gebruiken om sequentievarianten te identificeren en in hun genomische context te plaatsen.
De derde pilot omvat het sequensen van de coderende regio's, exons genaamd, van ongeveer 1.000 genen bij ongeveer 1.000 mensen. Dit is bedoeld om te onderzoeken hoe we het beste een nog gedetailleerdere catalogus kunnen krijgen in de ongeveer 2 procent van het genoom dat bestaat uit eiwitcoderende genen.
Tijdens de tweejarige productiefase zal het 1000 Genomes Project sequentiegegevens leveren met een gemiddelde snelheid van ongeveer 8,2 miljard basen per dag, het equivalent van meer dan twee menselijke genomen elke 24 uur. De hoeveelheid gegevens - en de interpretatie van die gegevens - zal een grote uitdaging vormen voor vooraanstaande experts op het gebied van bio-informatica en statistische genetica.
De 1.000 vrijwilligers zullen worden geselecteerd uit degenen die hebben deelgenomen aan het HapMap-project, een kaart met veelvoorkomende genetische variatie (zie Een nieuwe kaart voor gezondheid), en zullen het volgende bevatten:
Yoruba in Ibadan, Nigeria; Japans in Tokio; Chinees in Peking; Inwoners van Utah met voorouders uit Noord- en West-Europa; Luhya in Webuye, Kenia; Maasai in Kinyawa, Kenia; Toscane in Italië; Gujarati-indianen in Houston; Chinees in grootstedelijk Denver; mensen van Mexicaanse afkomst in Los Angeles; en mensen van Afrikaanse afkomst in het zuidwesten van de Verenigde Staten.