a tudósok elemzik a 2.és 4. kromoszómát
az NHGRI által támogatott kutatók felfedezik a legnagyobb “gén sivatagokat”; új nyomokat találnak az ősi kromoszóma fúziós eseményhez
Bethesda, Md., Sze., April 6, 2005 – a 2.és 4. kromoszóma részletes elemzése kimutatta az emberi genomban ismert legnagyobb “gén sivatagokat”, és több bizonyítékot tárt fel arra vonatkozóan, hogy az emberi 2. kromoszóma két ősi majom kromoszóma fúziójából származik, a National Human Genome Research Institute (NHGRI) által támogatott kutatók, a National Institutes of Health (NIH) része.
a Nature folyóirat április 7-i számában megjelent tanulmányban a St. Louis-i Washington University School of Medicine által vezetett több intézményből álló csapat leírta a 2.és 4. kromoszóma magas színvonalú, referencia szekvenciájának elemzését. A kromoszómák szekvenálási munkáját a Washingtoni Egyetem Humán Genom projektjének részeként hajtották végre; széles MIT Intézet, Cambridge, tömeg.; Stanford DNS-szekvenálás és Technológiai Fejlesztési Központ, Stanford, Kalifornia.; Wellcome Trust Sanger Intézet, Hinxton, Anglia; Nemzeti Yang-Ming Egyetem, Taipei, Tajvan; Genoscope, Evry, Franciaország; Baylor Orvostudományi Főiskola, Houston; Washingtoni Egyetem Multimegabase szekvenáló Központ, Seattle; Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma (DOE) közös Genom Intézet, Walnut Creek, Kalifornia.
” ez az elemzés lenyűgöző eredmény, amely elmélyíti az emberi genom megértését, és felgyorsítja az emberi egészséggel és betegségekkel kapcsolatos gének felfedezését. Ezenkívül ezek az eredmények izgalmas új betekintést nyújtanak az emlősök genomjainak szerkezetébe és evolúciójába” – mondta Francis S. Collins, Ph. D., az NHGRI igazgatója, amely a Doe-val együtt vezette az emberi genom projekt amerikai komponensét.
a 4. kromoszóma régóta érdekli az orvosi közösséget, mert a Huntington-kór, a policisztás vesebetegség, az izomdisztrófia egyik formája és számos más örökletes rendellenesség génjét tartalmazza. A 2. kromoszóma figyelemre méltó, mivel a második legnagyobb emberi kromoszóma,csak az 1. kromoszómát követi. Itt található a leghosszabb ismert, fehérjét kódoló szekvenciával rendelkező gén is-egy 280 000 bázispár gén, amely egy izomfehérjét, az úgynevezett titint kódolja, amely 33 000 aminosav hosszú.
az emberi genom elemzésére irányuló erőfeszítések egyik központi célja az összes gén azonosítása, amelyeket általában bizonyos fehérjéket kódoló DNS-szakaszokként definiálnak. Az új elemzés megerősítette, hogy 1346 fehérjét kódoló gén létezik a 2. kromoszómán és 796 fehérjét kódoló gén a 4.kromoszómán.
a 4. kromoszóma vizsgálatának részeként a kutatók azt találták, hogy az emberi genomszekvenciában eddig felfedezett legnagyobb “génsivatagok”. A genom ezen régióit génsivatagoknak nevezzük, mert nincsenek fehérje-kódoló gének. A kutatók azonban azt gyanítják, hogy ezek a régiók fontosak az emberi biológia szempontjából, mivel az emlősök és a madarak evolúciója során konzerváltak voltak, és most dolgoznak a pontos funkcióik meghatározásán.
az emberek 23 pár kromoszómával rendelkeznek – eggyel kevesebb párral, mint a csimpánzok, gorillák, orangutánok és más nagy majmok. A kutatók több mint két évtizede azt gondolják, hogy az emberi 2.kromoszóma két közepes méretű majom kromoszóma fúziójának eredményeként jött létre, és egy Seattle-i csoport 2002-ben találta meg a fúzió helyét.
a legújabb elemzés során a kutatók a kromoszóma DNS-szekvenciáját keresték a majom kromoszóma központjának (centromere) relikviáit, amelyeket inaktiváltak a másik majom kromoszómával való fúzió során. Ezt követően azonosítottak egy 36 000 bázispár DNS-szekvenciát, amely valószínűleg jelzi az inaktivált centromér pontos helyét. Ezt a traktust egyfajta DNS-duplikáció jellemzi, az úgynevezett alfa műholdas ismétlések, ez a centromerek jellemzője. Ezenkívül a traktust egy másik típusú DNS-duplikáció szokatlan bősége szegélyezi, amelyet szegmentális duplikációnak neveznek.
“ezek az adatok felvetik egy új eszköz lehetőségét a genom evolúciójának tanulmányozására. Lehet, hogy más kromoszómákat is megtalálhatunk, amelyek eltűntek az idő múlásával, ha más emlősök DNS-ét kutatjuk hasonló duplikációs minták után” – mondta Richard K. Wilson, Ph. D., A Washington Egyetem Orvostudományi Karának Genomszekvenáló Központjának igazgatója és a tanulmány vezető szerzője.
egy másik érdekes megállapításban a kutatók egy messenger RNS (mRNS) transzkriptumot azonosítottak a 2.kromoszómán lévő génből, amely valószínűleg egy olyan fehérjét termel, amely egyedülálló az emberek és a csimpánzok számára. A tudósok kísérleti bizonyítékokkal rendelkeznek arra vonatkozóan, hogy a gén felhasználható fehérje előállítására az agyban és a herékben. A csapat azonosította azokat a” hipervariábilis ” régiókat is, amelyekben a gének olyan variációkat tartalmaznak, amelyek az emberre jellemző megváltozott fehérjék előállításához vezethetnek. A megváltozott fehérjék funkciói nem ismertek, és a kutatók hangsúlyozták, hogy eredményeik még mindig “óvatos értékelést igényelnek.”
2004 októberében a nemzetközi Humán Genom szekvenáló konzorcium közzétette a kész emberi genomszekvencia tudományos leírását a természetben. A kromoszómákra vonatkozó részletes kommentárokat és elemzéseket már közzétették 5, 6, 7, 9, 10, 13, 14, 16, 19, 20, 21, 22, x és Y. a fennmaradó kromoszómákat leíró publikációk hamarosan megjelennek.
a 2. és 4. kromoszóma szekvenciája, valamint az emberi genomszekvencia többi része a következő nyilvános adatbázisokon keresztül érhető el: GenBank (www.ncbi.nih.gov/Genbank) az NIH Nemzeti Biotechnológiai Információs központjában (NCBI); az UCSC Genome Browser (www.genome.ucsc.edu) a Kaliforniai Egyetemen, Santa Cruzban; az Ensembl Genome Browser (www.ensembl.a Wellcome Trust Sanger Intézetben és az EMBL-Európai bioinformatikai Intézetben; a japán DNS Adatbank (www.ddbj.nig.ac.jp); és EMBL-Bank (www.ebi.ac.uk/embl/index.html) az EMBL nukleotidszekvencia-adatbázisában.
az NHGRI az NIH 27 Intézetének és központjának egyike, az egészségügyi és Humán Szolgáltatások Minisztériumának ügynöksége. Az NHGRI extramural Research részlege támogatja a kutatási, képzési és Karrierfejlesztési támogatásokat országszerte. Az NHGRI-vel kapcsolatos további információk a következő címen találhatók www.genome.gov.
további információkért forduljon:
Geoff Spencer, NHGRI
(301) 402-0911
[email protected]
Michael C. Purdy, Washingtoni Egyetem
(314) 286-0122
[email protected]