Cum a fost secvențiat genomul uman?

Genomul uman a fost secvențiat de două grupuri diferite în două moduri diferite. Proiectul de genom uman (HGP) de 3 miliarde de dolari SUA, susținut de Departamentul Energiei al SUA, a folosit o tehnică numită „secvențiere ierarhică a puștilor”, în care a descompunet genomul uman în bucăți formate din 150,000 de perechi de baze fiecare. Aceste piese au fost apoi introduse în interiorul bacteriilor, unde mașina de replicare a ADN-ului bacteriilor face multe copii ale probei pentru o secvențiere mai ușoară. Aceste constructe se numesc cromozomi artificiali bacterieni. Proiectul a fost fondat în 1990 și a durat 13 ani pentru a fi finalizat, ajungând la final în aprilie 2003. O „schiță brută” a genomului uman a devenit disponibilă în aprilie 2000.

Un alt grup, Celera Genomics, a folosit o abordare relativ nouă, numită secvențierea genomului întreg, pentru a secvenția genomul uman în mult mai puțin timp și la un cost mult mai mic (300 milioane USD) decât HGP finanțat de federal. Acest grup a început în 1998 și s-a terminat în 2001. Secvențierea întregii puști implică ruperea aleatorie a mai multor copii ale genomului în părți mai mici, secvențierea acelor părți și apoi determinând care părți se conectează cu care, văzând unde se suprapun codonii. Supercalcularea și algoritmii de secvențiere au contribuit în mod neprețuit la abordarea Celera, făcând-o fezabilă. Înainte de munca lui Celera, cel mai mare genom secvențial prin întreaga abordare cu pușcă era de aproximativ 13 milioane de perechi de baze, mult mai puțin de cele trei miliarde de perechi de baze ale genomului uman. Este important de menționat că proiectul Celera nu a pornit de la zero, așa cum a făcut HGP; a putut accesa informațiile existente care au fost publicate anterior pe GenBank, o colecție de secvențe genetice și date disponibile tuturor.

În ciuda faptului că genomul uman conține trei miliarde de perechi de baze, doar 3% codifică proteine ​​(celelalte 97% fiind ADN nedorit), creând un total de aproximativ 25,000 de gene. Acest lucru este mic în comparație cu estimările că 40,000 până la 2,000,000 de gene sunt aruncate înainte de finalizarea proiectului. Caracterul finit al codului genetic uman înseamnă că este posibil ca într-o zi, cercetătorii să poată înțelege genele umane în întregime și chiar să le manipuleze.

Continuă activitatea de analiză a muncii care a ieșit din HGP. Cea mai recentă inițiativă este de a găsi o modalitate de a secvența un genom uman pentru mai puțin de 1,000 USD, ceea ce ar face tehnologia fezabilă pentru o utilizare mai largă. O singură secvențiere ar putea determina multe caracteristici genetice importante ale persoanei, inclusiv probabilitatea dumneavoastră de a dezvolta anumite boli. Craig Venter, fost lider al proiectului Celera, a avut genomul secvențial complet și a vorbit cu diverse instituții de presă despre rezultate și implicațiile acestora.