Główne postanowienia programu "ludzki genom"
kiedy stworzył program „Human Genome”, trzy główne cele tego programu zostały określone: stworzenie dokładnej mapy genetycznej, tworzenie mapy fizycznej genomu ludzkiego i sekwencjonowania( determinująca) całego ludzkiego genomu.
Tworzenie genetycznej
mapy genomu dokładną mapę genetyczną może być utworzone jeżeli dwa następujące warunki: wykrywanie w genomie wielu polimorficznych( różnych) markerów genetycznych oraz obecność wystarczającej liczby rodzin analizy sprzężeń pomiędzy tymi markerami i ustalenia ich wzajemnego rozmieszczenia. Problem markerów genetycznych został rozwiązany po wykryciu różnych typów polimorfizmów DNA.Kolejność ich wprowadzania do analizy genetycznej, została odkryta przez polimorfizmu długości fragmentów restrykcyjnych( RFLP krótko), a następnie polimorfizmu względu na różne liczby powtórzeń tandemowych( VNTR-polimorficzne).Każdy z tych gatunków ma swoje zalety i wady, ale wszystkie razem pozwalają na oznaczenie genomu osoby o bardzo dużej gęstości.
Nawet pierwsze 4 typy polimorfizmów pozwoliły na stworzenie genetycznego obrazu ludzkiego genomu. Ustaw względne położenie markerów dozwolone zbiór lub bank linii komórkowych uzyskanych od wszystkich członków kilkuset rodzin, które obejmowały nie mniej niż trzy pokolenia. Ten bank linii komórkowych powstała we Francji do badania polimorfizmu w układzie HLA i bardzo przydatny do mapowania genetycznego ludzkiego genomu. Po mapowaniu każdego chromosomu i ustaleniu względnej lokalizacji 10-15 polimorficznych markerów, przeprowadzono pracę z kolejnymi markerami na materiale uzyskanym od członków tych rodzin.
Tworzenie mapy fizyczne genomu w celu stworzenia mapy fizycznej genomu, sklonowane fragmenty ludzkiego genomu miał również oznaczyć.Dokonano tego za pomocą krótkich sekwencji( odcinków DNA o pewnej sekwencji), tak zwanego STS, którego lokalizacja chromosomu jest dokładnie znana. STS można łatwo zidentyfikować za pomocą reakcji łańcuchowej polimerazy( PCR).Otrzymano ponad 50 000 STS.rozproszone w genomie, w czasie mapowania fizycznego wówczas, gdy na wzajemny układ fragmentów DNA, z bibliotek genomowych używanych jako markerów STS zachodzących na siebie segmentów DNA.
definicja ludzkiego genomu
Poniżej podsumowujemy najważniejsze wyniki „wersji roboczej” genomu ludzkiego, które, jak wspomniano powyżej, zostały opublikowane w lutowym numerze czasopisma «Przyroda» w 2001
termin „projekt” odnosi się przede wszystkim z faktu,że definicja genomu trwa. W związku z tym w chwili obecnej badania nie mogą być uporządkowane i ukierunkowane na wiele małych sekwencji sekwencyjnych. Niekompletność sekwencji, naturalnie, stwarza problemy dla identyfikacji genów chorób dziedzicznych, unikalnych genów i innych struktur genetycznych.
Należy zauważyć, że w ciągu ostatniego kwartału 20 wieku. Genomy 599 wirusów i innych mikroorganizmów, jak również makroorganizmów( zwierzęta) zostały zsekwencjonowane. Doświadczenia uzyskane w wyniku tej pracy zostały w pełni wykorzystane do sekwencjonowania ludzkiego genomu.
ludzki genom strategii uczenia się w projekcie publicznej obejmuje uzyskanie map genetycznych i fizycznych ludzkiego genomu, późniejsze wprowadzenie tych kart wyników sekwencjonowania pojedynczych klonów genomowego DNA( sekwencjonowanie „klon klon” Strategia).Fizyczna mapa ludzkiego genomu ma podstawę klonalną, opracowaną przez naukowca Olsona w 1981 roku. Podejście to jest następujące. Genom został pocięty na segmenty poprzez częściowe trawienie specyficznymi dla enzymów endonukleazami. Te duże segmenty DNA zostały umieszczone w sztucznych chromosomach bakteryjnych( BAC) i wprowadzone do bakterii, gdzie zostały skopiowane z każdym podziałem bakterii. W rezultacie powstały klony identycznych cząsteczek DNA.Takie klony dotyczące ludzkiego genomu, powinna wynosić około 20 000
Ponadto, wcześniej opracowane karty STS zostały użyte do ustalenia kolejności klonów. Rezultatem jest fizyczna mapa genomu. Poszczególne klony BAC pocięto na fragmenty i sklonowano. Badano subklony uzyskane w wyniku fragmentów klonujących. Za każdym razem określano dużą liczbę identycznych subklonów, aby zapewnić, że każdy fragment oryginalnego klonu BAC był analizowany kilka razy i nie popełniono żadnych błędów. Sekwencje poszczególnych fragmentów połączono w celu otrzymania sekwencji nukleotydów w każdym oryginalnym klonie BAC.Ostatecznie sekwencję całego genomu zebrano przez połączenie sekwencji zestawu BAC, które pokrywały cały genom. Tak utworzona mapa sekwencji ludzkiego genomu ma ponad 1000 nieciągłości. Może to wynikać z wielu powodów, w szczególności z faktu, że oryginalne klony BAC nie pokrywają się z całym genomem, a nakładanie się klonów zostało pominięte ze względu na obecność dużych powtórzeń w genomie. Mapa sekwencyjna utworzona w wyniku realizacji projektu obejmuje sekwencje zawierające średnio kilka milionów par nukleotydów. Segmenty o tej długości wystarczą do nałożenia mapy na podstawie klonów na innych mapach o niższej rozdzielczości. Położenie na mapie genetycznej sekwencjonowanych sekwencji określono również względem mapowania STS.
Na ogół około 90% regionów euchromatycznych genomu jest sekwencjonowanych i gromadzonych przez programy komputerowe w obszarach rozszerzonych.
Pomimo niekompletności sekwencji, cała seria wyników uzyskanych z jego pomocą już teraz jest niewątpliwie interesująca. Dotyczy to przede wszystkim pogłębienia pojęcia organizacji ludzkiego genomu.