В журнале Nature опубликованы результаты пилотной фазы проекта «1000 геномов» (1000 Genomes Project). Проект «1000 Геномов» («1000 Genomes») выполняется консорциумом примерно из 75 университетов и компаний, а основной его целью является глубокое и полное исследование полиморфизма ДНК человека в различных популяциях. Проект стартовал в 2008 и должен завершиться в 2012 году. В ходе исследования планируется секвенировать 2500 геномов из 12 популяций с использованием различных подходов, в том числе полногеномного секвенирования с низким перекрытием (4-кратным), генотипирования и глубокого секвенирования экзонов.

Задача пилотной фазы проекта заключалась в разработке и сравнении нескольких стратегий секвенирования геномов с использованием высокопроизводительных технологий.

Пилотная фаза включала в себя 3 отдельных проекта:

• полногеномное секвенирование с низкой точностью (2-6-кратное перекрытие) геномов 179 человек из пяти различных популяций;
• полногеномное секвенирование с высокой точностью (42-кратное перекрытие) геномов двух семей из разных популяций, причем эти семьи включали в себя по 3 человека – родителей и их дочь;
• секвенирование экзонов в 906 произвольно выбранных генах у 679 человек из семи популяций.

Полученные в работе результаты могут быть условно разделены на генетические и технологические.

К основным результатам в области генетики относится описание локализации, аллельных частот и структур гаплотипов приблизительно для 15 миллионов SNP (единичных нуклеотидных полиморфизмов), 1 миллиона коротких вставок и делеций и 20 тысяч структурных вариаций генома. Более половины всех вариаций выявлены впервые. Кроме того, было рассчитано, что индивидуальные различия в кодирующих областях в сравнении с референсным геномом сводятся к 10−11 тысячам несинонимических SNP (приводят к замене аминокислоты в белке, то есть, к образованию SAP) и 10-12 тысячам синонимических SNP (не приводят к замене аминокислоты). По оценкам исследователей, геном каждого человека содержит в гетерозиготном состоянии 250-300 функционально неактивных генов и 50-100 мутаций, связанных с наследственными заболеваниями. Использование семей дало возможность оценить частоту возникновения мутаций de novo в половых клетках – она составляла примерно 10−8 на пару оснований в каждом поколении. Полученные данные позволили также оценить степень расхождения между популяциями и влияние естественного отбора на геном.

Технологические результаты пилотной фазы имеют едва ли не большее значение, чем генетические, поскольку в ходе ее выполнения были разработаны и проверены дизайн исследования, надежные протоколы секвенирования и алгоритмы анализа данных для каждого из трех проектов.

Полный текст статьи: скачать