Programmas "cilvēka genoms" galvenie noteikumi
kad viņš izveidoja programmu "Cilvēka genoma", ir identificēti trīs galvenie mērķi šajā programmā: izveidot precīzu ģenētiskās karti, izveidot fizisko karti par cilvēka genomu un secības( nosaka) visu cilvēka genomu.
izveide ģenētisko
genoma karti precīzs ģenētiskā karte var tikt radīts, ja no šādiem diviem nosacījumiem: atklāšanā genomā lielam polimorfs( dažādu) ģenētisko marķieru skaitu un klātbūtni pietiekama skaita ģimenēm saistība analīzei starp šīm atzīmēm un izveidojot to savstarpēji vienojoties.Ģenētisko marķieru problēma tika atrisināta pēc dažādu tipu DNS polimorfismu noteikšanas. Par to ievada ģenētisko analīzi rīkojums pirmo reizi tika atklāts ar restrikcijas fragmentu garuma polimorfisma( RFLP īsu), tad polimorfismu sakarā ar mainīgu skaitu tandēmu atkārtojas( VNTR-polimorfisms).Katrai no šīm sugām ir savas priekšrocības un trūkumi, taču kopā tās ļauj identificēt ļoti augsta blīvuma cilvēka genomu.
Pat pirmie 4 polimorfismu veidi ļāva radīt ģenētisku ainu par cilvēka genomu. Marķieru relatīvā novietojuma iestatīšana ļāva kolekciju vai banku no šūnu līnijām, kas iegūti no visiem vairāku simtu ģimeņu locekļiem, kas ietvēra ne mazāk kā trīs paaudzes.Šī šūnu līniju banka tika izveidota Francijā, lai pētītu polimorfismu HLA sistēmā un bija ļoti noderīga cilvēka genoma ģenētiskajā kartēšanā.Pēc katras hromosomas kartēšanas un relatīvās atrašanās vietas 10-15 polimorfā marķieri tika noteikts darbs ar sekojošiem marķieriem, kas iegūti no šo ģimeņu locekļiem.
izveide fiziskās kartes genoma Lai izveidotu fizisko karti genomu, klonēti fragmenti no cilvēka genoma arī bija, lai atzīmētu. Tas tika izdarīts ar īsu sekvenču palīdzību( DNS segmenti ar noteiktu secību), tā saucamo STS, kura hromosomu lokalizācija ir precīzi zināma. STS ir viegli identificējamas ar polimerāzes ķēdes reakciju( PCR).Saņēmis vairāk nekā 50 000 STS.izkaisīti pa genomu un fiziskās kartēšanas laikā, kad ir izveidota genomisko bibliotēku DNS fragmentu savstarpēja izvietošana, šīs STS tiek izmantotas kā pārklāšanās DNS segmentu marķieri.
definīcija cilvēka genoma
Zemāk mēs apkopotu galvenos rezultātus, "projekta versiju" par cilvēka genomu, kas, kā minēts iepriekš, tika publicēts jautājumā žurnālā «Nature» februārī 2001.
termins "projekts" galvenokārt attiecas uz faktu,ka genoma definīcija turpinās. Saistībā ar to šobrīd pētījumi nevar sakārtot secībā un orientēt daudzas mazas secīgas sekvences. Sekvences nepilnīgums, protams, rada problēmas identificēt iedzimtu slimību gēnus, unikālos gēnus un citas ģenētiskas struktūras.
Jāatzīmē, ka 20. gadsimta pēdējā ceturksnī.599 vīrusu un citu mikroorganismu, kā arī makroorganismu( dzīvnieki) genomi tika sekvencēti.Šī darba rezultātā iegūtā pieredze tika pilnībā izmantota cilvēka genoma sekvencēšanā.
cilvēka genoma mācīšanās stratēģijas publiskajā projektā ietver iegūšanu ģenētisko un fiziskās kartes cilvēka genomu, turpmākā ieviešana šiem karšu rezultātu secību individuālās klonus genoma DNS( secības "klons klona" stratēģija).Cilvēka genoma fiziskajai kartei ir klona bāze, kuru Olsona zinātnieks izstrādājis 1981. gadā. Šī pieeja ir šāda. Genoms tika sagriezti segmentos, daļēji fermentējot ar enzīmu specifiskām endonukleāzēm.Šie lielie DNS segmenti tika novietoti mākslīgās baktēriju hromosomās( BAC) un ievesti baktērijās, kur tie tika kopēti ar katru baktērijas daļu. Tā rezultātā izveidojās identisku DNS molekulu kloni.Šādiem kloniem, kas aptver cilvēka genomu, vajadzētu būt aptuveni 20000.
Turklāt, lai noteiktu klonu secību, tika izmantotas agrāk izstrādātas STS kartes. Rezultāts ir fiziskā genoma karte. Atsevišķi BAC kloni tika sagriezti fragmentos un klonēti. Tika pētīti subkloni, kas iegūti klonēšanas fragmentu rezultātā.Katru reizi tika noteikts liels skaits identisku subklonu, lai nodrošinātu, ka katra oriģinālā BAC klona katra fragments tika analizēts vairākas reizes un nav pieļautas nekādas kļūdas. Individuālo fragmentu secības tika apvienotas, lai iegūtu katrā nukleotīda secībā katrā sākotnējā BAC klonā.Visbeidzot, visa genoma secība tika savākta, apvienojot BAC komplekta sekvences, kas pārklāj visu genomu.Šādi izveidotajai cilvēka genoma sekvences kartei ir vairāk nekā 1000 pārtraukumu. Tas var būt saistīts ar vairākiem iemesliem, jo īpaši tas, ka oriģinālie BAK kloni nesaderēja ar visu genomu, un pārklāšanās starp kloniem tika zaudēta sakarā ar lieliem atkārtojumiem genomā.Projekta ieviešanas rezultātā izveidotā secīgā karte ietver secības, kurās vidēji ir vairāki miljoni garu nukleotīdu pāru.Šī garuma segmenti ir pietiekami, lai pārklātu karti, pamatojoties uz kloniem citās zemāka izšķirtspējas kartēs. Posms secību sekvenču ģenētiskajā kartē tika noteikts arī attiecībā pret STS kartēšanu.
Kopumā apmēram 90% no genoma euchromātiskajiem reģioniem tiek sakārtoti un apkopoti datorprogrammās paplašinātās jomās.
Neskatoties uz secības nepilnīgumu, jau ar tūlītēju palīdzību iegūstot virkni rezultātu, ir neapšaubāma interese. Tas galvenokārt attiecas uz cilvēka genoma organizācijas jēdziena padziļināšanu.