Die wichtigsten Bestimmungen des Programms "menschliches Genom"
wenn er erstellt das Programm „Human Genome“, die drei wichtigsten Ziele dieses Programms identifiziert wurden: die Erstellung von genauen Genkarte, die Schaffung einer physischen Karte des menschlichen Genoms und Sequenzierung( Bestimmung) des gesamten menschlichen Genoms.
Erstellen von genetischer
Genomkarte der genaue genetische Karte, wenn die beiden folgenden Bedingungen geschaffen werden könnte: in dem Genom einer großen Anzahl von polymorphen( diversen) genetischen Markern und das Vorhandensein einer ausreichenden Anzahl von Familien für die Kopplungsanalyse zwischen diesen Markern und der Festlegung ihrer gegenseitigen Anordnung zu erkennen. Das Problem der genetischen Marker wurde nach dem Nachweis verschiedener Arten von DNA-Polymorphismen gelöst. Die Reihenfolge ihrer Einführung in die genetische Analyse wurde zuerst durch Restriktionsfragmentlängen-Polymorphismus( RFLP kurz), dann den Polymorphismus aufgrund einer unterschiedlichen Anzahl von Tandem-Repeats( VNTR-Polymorphismus) entdeckt. Jede dieser Arten hat ihre Vor- und Nachteile, aber zusammen erlauben sie, das Genom einer Person mit sehr hoher Dichte zu markieren.
Schon die ersten 4 Arten von Polymorphismen ermöglichten es, ein genetisches Bild des menschlichen Genoms zu erstellen. Legen Sie die relative Position der Marker fest, die eine Sammlung oder Bank von Zelllinien erlaubt, die von allen Mitgliedern mehrerer hundert Familien erhalten wurden, die nicht weniger als drei Generationen umfassten. Diese Bank von Zelllinien wurde in Frankreich geschaffen, um Polymorphismus im HLA-System zu studieren und war sehr nützlich für die genetische Kartierung des menschlichen Genoms. Nachdem jedes Chromosoms kartiert wurde und festgestellt, die relative Position von 10-15 polymorphen Markern, mit aufeinanderfolgenden Markierungen arbeitet auf Material durchgeführt von den Mitgliedern dieser Familien erhalten. Erstellen
physikalische Karten des Genoms Um eine physikalische Karte des Genoms zu schaffen, hatten die geklonten Fragmente des menschlichen Genoms auch zu markieren. Dies geschah mit Hilfe kurzer Sequenzen( DNA-Segmente mit einer bestimmten Sequenz), der sogenannten STS, deren Chromosomenlokalisierung genau bekannt ist. STS werden leicht durch Polymerase-Kettenreaktion( PCR) identifiziert. Erhielt mehr als 50 000 STS.über das Genom verstreut sind, und bei der physikalischen Kartierung wird eingerichtet, wenn die wechselseitige Anordnung von DNA-Fragmenten von genomischer Bibliotheken als der STS-Marker überlappender DNA-Segmente verwendet.
Definition des menschlichen Genoms
Im Folgenden werden die wichtigsten Ergebnisse der „Entwurf“ des menschlichen Genoms zusammenfassen, die, wie oben erwähnt, in der Februar-Ausgabe der Zeitschrift veröffentlicht wurden «Nature» 2001
Begriff „Entwurf“ bezieht sich in erster Linie auf die Tatsache,dass die Definition des Genoms weitergeht. In diesem Zusammenhang können zur Zeit Studien nicht in der Reihenfolge angeordnet werden und viele kleine Sequenzfolgen orientieren. Die Unvollständigkeit der Sequenz schafft natürlich Probleme bei der Identifizierung von Genen von Erbkrankheiten, einzigartigen Genen und anderen genetischen Strukturen.
Es sollte bemerkt werden, dass im letzten Viertel des 20. Jahrhunderts. Die Genome von 599 Viren und anderen Mikroorganismen sowie Makroorganismen( Tiere) wurden sequenziert. Die durch diese Arbeit gewonnenen Erfahrungen wurden bei der Sequenzierung des menschlichen Genoms voll genutzt.
menschliche Genom Lernstrategie im öffentlichen Projekt umfasst die genetische und physikalische Karten des menschlichen Genoms zu erhalten, die anschließende Einführung dieser Karten Ergebnisse der Sequenzierung der einzelnen Klonen der genomischen DNA( sequencing „Klon des Klons“ -Strategie).Die physikalische Karte des menschlichen Genoms hat eine klonale Basis, die 1981 vom Olson-Wissenschaftler entwickelt wurde. Der Ansatz ist wie folgt. Das Genom wurde durch partiellen Verdau mit enzymspezifischen Endonukleasen in Segmente geschnitten. Diese großen DNA-Segmente wurden in Bacterial Artificial Chromosome( BAC) und eingeführt in Bakterien platziert, wo sie bei jeder Teilung Bakterien kopiert. Als Ergebnis wurden Klone von identischen DNA-Molekülen gebildet. Solche Klone, die das menschliche Genom abdecken, sollten ungefähr 20.000 sein
Zusätzlich wurden früher entwickelte STS-Karten verwendet, um die Reihenfolge der Klone zu bestimmen. Das Ergebnis ist eine physikalische Karte des Genoms. Einzelne BAC-Klone wurden in Fragmente geschnitten und kloniert. Subklone, die als Ergebnis von Klonierungsfragmenten erhalten wurden, wurden untersucht. Jedes Mal wurde eine große Anzahl von identischen Subklonen bestimmt, um sicherzustellen, dass jedes Fragment des ursprünglichen BAC-Klons mehrere Male analysiert wurde und keine Fehler gemacht wurden. Die Sequenzen der einzelnen Fragmente wurden kombiniert, um eine Nukleotidsequenz in jedem anfänglichen BAC-Klon zu erhalten. Schließlich wurde die Sequenz des gesamten Genoms durch Kombinieren der Sequenzen des BAC-Sets, die das gesamte Genom überlappten, gesammelt. Die so erstellte Karte der Sequenz des menschlichen Genoms weist mehr als 1000 Diskontinuitäten auf. Dies kann auf eine Reihe von Gründen zurückzuführen sein, insbesondere auf die Tatsache, dass die ursprünglichen BAC-Klone nicht das gesamte Genom überlappten und eine Überlappung zwischen den Klonen aufgrund der Anwesenheit großer Wiederholungen im Genom fehlte. Die sequentielle Karte, die als Ergebnis der Projektdurchführung erstellt wurde, enthält Sequenzen, die im Durchschnitt mehrere Millionen Nukleotidpaare lang sind. Segmente dieser Länge sind ausreichend, um eine Karte basierend auf Klonen auf anderen Karten mit einer niedrigeren Auflösung zu überlagern. Die Position der sequenzierten Sequenzen auf der genetischen Karte wurde ebenfalls relativ zu der Kartierung der STS bestimmt.
Im Allgemeinen werden etwa 90% der euchromatischen Regionen des Genoms durch Computerprogramme in ausgedehnten Gebieten sequenziert und gesammelt.
Trotz der Unvollständigkeit der Sequenz ist eine ganze Reihe von Ergebnissen, die bereits jetzt mit ihrer Hilfe erzielt werden, von unzweifelhaftem Interesse. Dies gilt in erster Linie für die Vertiefung des Begriffs der Organisation des menschlichen Genoms.