forskere analyserer kromosomer 2 og 4
Nhgri-understøttede forskere opdager største “Genørkener”; Find nye spor til forfædres Kromosomfusionshændelse
BETHESDA, Md., Gifte., 6. April 2005-en detaljeret analyse af kromosomer 2 og 4 har påvist de største “genørkener”, der er kendt i det menneskelige genom, og afdækket flere beviser for, at humant kromosom 2 opstod fra fusionen af to forfædres ape-kromosomer, forskere støttet af National Human Genome Research Institute (NHGRI), en del af National Institutes of Health (NIH), rapporterede i dag.
i en undersøgelse offentliggjort i 7. april-udgaven af tidsskriftet Nature, beskrev et multiinstitutionsteam, ledet af University School of Medicine i St Louis, sin analyse af den høje kvalitet, referencesekvens af kromosomer 2 og 4. Arbejdet med sekventering af kromosomerne blev udført som en del af Human Genome Project, Broad Institute of MIT, Cambridge, Mass.; Stanford DNA-sekventering og Teknologiudviklingscenter, Stanford, Californien. Det Er Et Af De Bedste Steder At Besøge I Taipei, Taipei, England ; National Yang-Ming University, Taipei; Genoscope, Evry, Frankrig; Baylor College of Medicine, Houston; det amerikanske energiministerium (DOE) Joint Genome Institute, Californien.
“denne analyse er en imponerende præstation, der vil uddybe vores forståelse af det menneskelige genom og fremskynde opdagelsen af gener relateret til menneskers sundhed og sygdom. Derudover giver disse resultater spændende ny indsigt i strukturen og udviklingen af pattedyrsgenomer,” sagde Francis S. Collins, M. D., Ph. D., direktør for NHGRI, som førte den amerikanske komponent i Human Genome Project sammen med DOE.
kromosom 4 har længe været af interesse for det medicinske samfund, fordi det indeholder genet for Huntingtons sygdom, polycystisk nyresygdom, en form for muskeldystrofi og en række andre arvelige lidelser. Kromosom 2 er bemærkelsesværdigt for at være det næststørste humane kromosom, der kun følger kromosom 1 i størrelse. Det er også hjemsted for genet med den længst kendte proteinkodende sekvens-et 280.000 basepar – gen, der koder for et muskelprotein, kaldet titin, som er 33.000 aminosyrer langt.
et af de centrale mål for indsatsen for at analysere det menneskelige genom er identifikationen af alle gener, som generelt defineres som DNA-strækninger, der koder for bestemte proteiner. Den nye analyse bekræftede eksistensen af 1.346 proteinkodende gener på kromosom 2 og 796 proteinkodende gener på kromosom 4.
som en del af deres undersøgelse af kromosom 4 fandt forskerne, hvad der menes at være de største “genørkener”, der endnu er opdaget i den humane genomsekvens. Disse regioner i genomet kaldes genørkener, fordi de er blottet for proteinkodende gener. Forskere har imidlertid mistanke om, at sådanne regioner er vigtige for menneskelig biologi, fordi de er blevet bevaret gennem udviklingen af pattedyr og fugle, og der arbejdes nu på at finde ud af deres nøjagtige funktioner.
mennesker har 23 par kromosomer – et mindre par end chimpanser, gorillaer, orangutanger og andre store aber. I mere end to årtier har forskere troet, at humant kromosom 2 blev produceret som et resultat af fusionen af to mellemstore abekromosomer, og en Seattle-gruppe lokaliserede fusionsstedet i 2002.
i den seneste analyse søgte forskere kromosomets DNA-sekvens efter relikvierne fra centrum (centromere) af abekromosomet, der blev inaktiveret ved fusion med det andet abekromosom. De identificerede efterfølgende en 36.000 baseparstrækning af DNA-sekvens, der sandsynligvis markerer den nøjagtige placering af den inaktiverede centromere. Denne kanal er kendetegnet ved en type DNA-duplikering, kendt som alfa-satellit-gentagelser, der er et kendetegn for centromerer. Derudover er kanalen flankeret af en usædvanlig overflod af en anden type DNA-duplikering, kaldet en segmental duplikering.
“disse data øger muligheden for et nyt værktøj til at studere genomudvikling. Vi kan muligvis finde andre kromosomer, der er forsvundet i løbet af tiden ved at søge andre pattedyrs DNA efter lignende mønstre af duplikering,” siger Richard K.
i et andet spændende fund identificerede forskerne et messenger RNA (mRNA) transkript fra et gen på kromosom 2, der muligvis kan producere et protein, der er unikt for mennesker og chimpanser. Forskere har foreløbige beviser for, at genet kan bruges til at fremstille et protein i hjernen og testiklerne. Holdet identificerede også” hypervariable ” regioner, hvor gener indeholder variationer, der kan føre til produktion af ændrede proteiner, der er unikke for mennesker. Funktionerne af de ændrede proteiner er ikke kendt, og forskere understregede, at deres resultater stadig kræver “forsigtig evaluering.”
i oktober 2004 offentliggjorde International Human Genome sekventering Consortium sin videnskabelige beskrivelse af den færdige humane genomsekvens i Nature. Detaljerede kommentarer og analyser er allerede offentliggjort for kromosomer 5, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 16, 19, 20, 21, 22, publikationer, der beskriver de resterende kromosomer, er kommende.
sekvensen af kromosomer 2 og 4 såvel som resten af den humane genomsekvens kan fås via følgende offentlige databaser: GenBank (www.ncbi.nih.gov/Genbank) ved NIH ‘ s Nationale Center for bioteknologisk Information (NCBI); UCSC Genomsøgeren (www.genome.ucsc.edu det er en af de bedste måder at gøre dette på.ensembl.Det Europæiske Institut for Bioinformatik; Japans DNA-Databank (www.ddbj.nig.ac.jp); og EMBL-Bank (www.ebi.ac.uk/embl/index.html) på EMBL ‘ s Nukleotidsekvensdatabase.
NHGRI er et af de 27 institutter og centre ved NIH, et agentur for Institut for sundhed og menneskelige tjenester. Nhgri Division of ekstramural Research støtter tilskud til forskning og til uddannelse og karriereudvikling på steder landsdækkende. Yderligere oplysninger om NHGRI kan findes på www.genome.gov.
For mere information, kontakt:
Geoff Spencer, NHGRI
(301) 402-0911
[email protected]
Michael C. Purdy, Københavns Universitet
(314) 286-0122
[email protected]