Более быстрый и более дешевый способ найти гены болезни в геноме человека, развивающемся исследователями в США, передал свое начальное «доказательствоиз понятия» проверяют путем считания ранее неизвестных генных мутаций для синдрома Почетного-гражданина-Sheldon, редкого Менделевского нарушения, в несвязанном затронутымилюди.Исследователи из университета Вашингтона (UW) в Сиэтле написали об их работе в газете, появляющейся в проблеме 16 августаПрирода.
С новой стратегией анализа генома они развиваются, главный следователь Джей Шендьюр, подводный доцент наук генома, иколлеги, ожидайте значительно уменьшать стоимость и время, которое требуется, чтобы найти связи между генами и болезнями среди несвязанных людей с тем женаследственное нарушение.В данный момент очень немного ученых могут предпринять этот вид расследования потому что текущие методы для упорядочивания и сравнения геномов человекаслишком сложны, стоит слишком много и занимают слишком много времени.
Шендьюр объяснил в заявлении, почему эта работа важна:«Генетика тысяч редких заболеваний остается нерешенной, потому что достаточные числа семей с людьми, затронутыми теми нарушениями,не легко доступный. Даже с такими семьями, картируя и идентифицируя причинный ген может занять много лет."Вместе с ведущим автором Сарой Б. Ын, аспирант в подводном Отделении Наук Генома, Shendure и коллегах провел доказательствоисследование понятия, чтобы видеть, мог ли бы более предназначенный анализ с помощью более новой технологии найти гены-кандидаты для Менделевского нарушения под названием Почетный-гражданин-Sheldonсиндром в несвязанных поврежденных людях.Менделевские нарушения как синдром Почетного-гражданина-Sheldon, муковисцидоз и анемия серповидного эритроцита, вызываются мутацией в единственном гене и передаютчерез поколения в простой структуре наследования.
Мы уже знаем от работы, сделанной на генетике рака, диабета и болезни сердца, с которой только связаны общие изменения в геноме человекаочень небольшая часть риска для этих распространенных заболеваний.Новая стратегия, которую проектировали Shendure и коллеги, позволяет ученым искать редкие разновидности, но это могло быть расширено для использования в большомисследования населения, смотрящие на сложную генетику позади главных причин смерти и инвалидности, сказали они.Стратегия не влечет за собой рассмотрение целого генома.
Шендьюр сказал, что они решили сосредоточиться только на exome: 1 процент генома этокодексы для белков.Команда захватила exomes 12 человек, у 4 из которых было то же Менделевское нарушение, синдром Почетного-гражданина-Sheldon. Участники не былисвязанный.
«Мы тогда расшифровали эти отобранные части генома посредством в широком масштабе параллельного упорядочивания ДНК, технология, позволяющая упорядочивать сотнииз миллионов фрагментов ДНК параллельно», объяснил Шендьюр.Когда они проанализировали данные через участников, они нашли, что только один ген, MYH3, имел ранее неоткрытые мутации в exomes всех4 поврежденных участника.Ограничение игнорирования 99 процентов остальной части генома – то, что Вы не узнаете о различиях некодирования среди геномов,такой как регулирующие и структурные функции, сказали исследователи.
Однако несмотря на это ограничение, стратегия все еще имеет некоторые значительные преимущества, как Шендьюр объяснил:«Наш центр на кодирующей белок субпопуляции генома позволяет нам сделать по крайней мере в 20 раз больше образцов, чем можно было сделать с целым геномомупорядочивание с эквивалентным усилием."Исследователи начали собирать данные в ноябре 2008 и закончили в феврале 2009. Они предлагают с уроками, извлеченными на этом исследовании, aподобный тип редкого заболевания мог быть проанализирован в течение недель, и эти временные рамки могли понизиться еще больше в будущем.
Поскольку эти технологии упорядочивания ДНК «второго поколения» распространены больше, они представляют собой новые проблемы управления данными. Например,сумма исходных данных, собранных инструментами упорядочивания ДНК в одном только UW скоро, будет скоро измерена в петабайтах.
Один петабайт является квадрильономбайты или 1 000 терабайт или 1 000 000 гигабайтов, или приблизительно 6 миллиардов фотографий ткани.«В широком масштабе соответствуйте технологиям, позволяющим учиться, отдельные геномы только недавно появились, но открывают значительную перспективу дляполучение нового понимания в человеческой биологии и медицине», сказал Шендьюр.«Этот подход к человеческому упорядочиванию exome будет ключом в вычислении общих усилий исследовать генетику и восприимчивости и устойчивости кболее сложные человеческие болезни, такие как болезнь сердца, рак и инфекционные болезни», добавил он.
А также лаборатория Шендьюра в Науках Генома, ключевая работа была сделана в сотрудничестве с тремя другими подводными лабораториями: Дебора Никерсон в ГеномеНауки, Майкл Бэмшед в Педиатрии; и Эван Эйчлер в Науках Генома, плюс Arindam Bhattacharjee от Agilent Technologies в Санте
Клара, Калифорния.Исследование финансировалось Национальными Институтами Здоровья, Вашингтонским Исследовательский фондом и Агентством для Науки, Технологии, иИсследование в Сингапуре.«Предназначенный захват и в широком масштабе параллельное упорядочивание 12 человеческих exomes».Сара Б. Ын, Эмили Х. Тернер, Пегги Д. Робертсон, Стивен Д. Флигэйр, Абигейл В. Бигем, блузка с короткими рукавами Ли, Тристан Шэффер, Мишель Вонг, Arindam
Bhattacharjee, Эван Э. Эйчлер, Майкл Бэмшед, Дебора А. Никерсон и Джей Шендьюр.Природа,
Изданный онлайн 16 августа 2009.DOI:10.1038/nature08250
Источник: университет Вашингтонских новостей.