Şimdiye Kadarki En Büyük İnsan Genomu Veritabanından İlk Çalışmalar Yayınlandı

Şimdiye Kadarki En Büyük İnsan Genomu Veritabanından İlk Çalışmalar Yayınlandı

Genom Toplama Veritabanı, genetik mutasyonların hastalığa nasıl yol açabileceğine ışık tutmaya yardımcı olmak için; 15.708 genom ve 125.748 ekzon (genomun protein kodlayan kısmı) topladı. GnomAD Projesinin bilimsel lideri Dr. Daniel MacArthur, projenin nasıl başladığını, verileri nasıl topladıklarını ve neyi başarmayı umduklarını açıkladı.

İlginizi çekebilir: İnsan X Kromozomu İlk Defa Tamamen Dizilendi

Genom veritabanı toplama (gnomad) projesi nasıl başladı?

Laboratuvarımı 2012 yılında Boston’da başlattım. O zaman, başlattığımız ilk projelerden biri, kas distrofisi gibi ciddi kas hastalıklarından etkilenen hastalardan DNA dizilemeye başlamaktı.

Açık olan şey, bu hastalarda gördüğümüz genetik değişiklikleri anlamak için [genomlarda] normal varyasyonun daha iyi veri tabanlarına ihtiyaç duymamızdı. DNA’yı bir hastadan sıraladıysanız ve orada yeni bir genetik değişiklik bulduğunuzu düşünün. Bunun hastalığa neden olan gerçekten nadir bir genetik değişiklik olup olmadığını veya popülasyonda gerçekten yaygın olup olmadığını bilmeniz gerekir.

Bu nedenle, o sırada yapılmış olan diğer birçok çalışmadan yararlanarak, insan genetik varyasyonunun yeni bir veritabanını oluşturmaya başladık. Bunlar, çeşitli yaygın yetişkin ​​bozuklukları, tip 2 diyabet ve kalp hastalığı gibi DNA dizilim verileriydi.

Verileri nasıl topluyorsunuz?

Verileri aslında kendimiz üretmiyoruz. Projemize katkıda bulunmayı kabul ettiklerinde başkaları tarafından üretilen verilerden yararlanırız.

Daha sonra bu verileri bir araya getirme ve temizleme, ardından dünyanın geri kalanına yayınlanabilecek bu büyük paylaşılan veritabanını üretme işlemini yapabiliriz.

Veritabanı genomlar ve ekzomlar içerir. Ekzomlar nedir?

Ekzomlar en çok bildiğimiz genlerdir ve aynı zamanda kas distrofisi veya şiddetli retina hastalığı gibi çok nadir hastalıklarda en sık yer alan genlerdir.

Ekzomlar yaygın olarak kullanılmaktadır, çünkü bütün bir genomu dizilemekten daha ucuzdurlar.

Genetik varyasyonlar ne kadar yaygındır?

İnsan genomunda yaklaşık üç milyar baz çifti vardır. Eğer herhangi iki kişiyi karşılaştırırsanız, her bin harften bir tanesinde farklılık gösteririz.

Herkesin genetik varyasyonları vardır. Bu tam olarak hangi soy grubundan olduğunuza bağlıdır, ancak hepimiz genomlarımızda üç ila altı milyon varyasyon noktasını, bizimle ilgisi olmayan birine göre farklılık gösterdiğimiz noktaları taşır.

Bu varyasyonun çoğu iyi huyludur ve çoğu oldukça yaygındır, ancak bazıları nadirdir. Çoğunun sağlığımız üzerinde büyük bir etkisi yoktur, ancak küçük bir altkümenin etkisi vardır.

Kas distrofisi gibi ciddi hastalıklardan muzdarip insanlar gibi bazı insanlarda, bu genetik değişiklikler felaket olabilir.

Bu genetik varyasyonlar nasıl ortaya çıkıyor?

Mutasyondan doğarlar. Doğduğumuzda, her birimiz yaklaşık 60 ila 80 yeni genetik değişiklik taşırız. Bunlar ebeveynlerimizden hiçbirinde bulunmayan genetik dizi farklılıklarıdır.

Taşıdığımız varyantların geri kalanı çok daha yaşlı, ebeveynlerimizden miras almışızdır. Mutasyonlardan da kaynaklanırlar, ancak binlerce yıl önce, potansiyel olarak binlerce nesil önce ortaya çıkmış olabilirler.

Bu varyantların bazılarını iyi huylu yapan ve bazılarını hastalık yapmaya iten nedir?

Genetik bir değişimin bir genin işlevini etkileyebileceği birçok farklı yol vardır. Bir gen, ekzon adı verilen birçok parçadan oluşur. Bunlar protein kodlayıcı bölgelerdir ve büyük bir protein kodlayıcı olmayan DNA adası ile çevrilidirler.

İnsan genomunda en iyi anladığımız genlerin çoğu protein kodlayan genlerdir. Görevleri temel olarak belirli bir protein yapmak için bir şablon olarak hizmet etmektir.

İyi bir örnek, CFTR adı verilen bir gen olabilir. Bu, akciğerdeki hücrelerin yüzeyine açılan küçük bir proteini kodlar ve klorür iyonlarının hücre duvarı boyunca taşınmasından sorumludur. Genellikle bunu çok iyi yapar, ancak o genin iki kırık kopyası olan bazı bireylerde, taşıyıcı tamamen işlevsiz olabilir. Sonuç olarak, kistikfibroz ile sonuçlanırlar.

Yani, bu proteinler tipik olarak hücredeki ‘yapan moleküllerdir’. Bunlar, belirli işleri yapan hücrenin parçalarıdır. Bu genler önemlidir, çünkü bu kritik kimyasal fonksiyonları yerine getiren tüm bu farklı molekülleri kodlarlar.

Bir gen nasıl ‘kırılgan’ olur?

Şimdiye Kadarki En Büyük İnsan Genomu Veritabanından İlk Çalışmalar Yayınlandı

Genellikle, protein kodlama dizisinin tam ortasına ‘durdurma sinyali’ dediğimiz diziyi tanıtarak, proteinin hiç yapılamamasını sağlar. Sonuç olarak, bu gen işlevsiz hale gelir.

İlginç olan, bu işlev kaybı varyantlarının hepimizde görülmesidir. Hepimiz bu gen kırıcı mutasyonların yaklaşık 100 ila 150’sini taşıyoruz ve çoğu bize zarar vermiyor. Ya yaşam için gerekli olmayan genleri nakavt ederler ya da sadece genin bir kopyasını naklederler ve diğer kopya sağlıklı yaşamaya devam edebilmemiz için yeterlidir.

Ancak bu mutasyonların bazıları gerçekten çok önemli olabilir. Bu işlev kaybı varyantlarını taşıyan insanları inceleyerek, o genin kırılmasının bize ne yaptığını öğrenebiliriz. Ve bu da bize o genin normal işlevinin ne olduğunu söyleyebilir.

Ülkü Güngör

Periyodik Tablo Nedir? Elementlerin İsimleri ve Sembolü

Burçlar Değişmedi! NASA’nın Açıklamaları Arasında Yer Almıyor