С появлением быстрых и эффективных методов секвенирования стало возможным разработка крупных проектов по расшифровке геномов самостоятельных организмов, как прокариот, так и эукариот. Всё начиналось с бактериофагов (Ф.Сэнгер 1978 г.), среди бактерий первая полная нуклеотидная последовательность генома Haemophilius influenze опубликована в 1995 г., длина которого составляла 1 830 137 пн., немного позже стали расшифровывать геномы и многих других бактерий. На очереди стал вопрос о расшифровке генома эукариот, им стали дрожжи Saccharomyces cerevisiae в 1996 г.
Огромные успехи в расшифровке последовательности молекул ДНК привели к тому, что в 1990 г. в США была принята официальная программа по расшифровке генома человека (Human Genome Project, HGP, рис.7), планировалось завершить секвенирование полного генома человека в течение 15 лет. В проект включились лаборатории многих стран: США, Великобритании, Германии, Франции, Японии, Китая. Цель проекта – выяснить последовательности азотистых оснований и положения генов (картирование) в каждой молекуле ДНК каждой клетки человека, что открыло бы причины наследственных заболеваний и пути к их лечению. В 2001 г. эти страны заявили о завершении секвенирования генома на 95%. Для анализа генома использовали пять образцов человеческой ДНК от двух женщин и трёх мужчин. Среди них был афроамериканец, китаец, испано-мексиканец и двое европейцев. Была рассчитана последовательность в 2,91 млрд. пн., обнаружены 26 588 транскрибируемых и транслируемых в белки генов. Выяснилось, что экзоны занимают лишь 1,1% генома, а интроны – 24%, остальная часть генома представлена межгенными последовательностями. При сравнении геномов разных людей было выявлено 2,1 млн позиций однонуклеотидного полиморфизма, то есть позиций, по которым имеются различия от человека к человеку. И менее 1% этих позиций приводят к изменению последовательности белков. В ходе проекта создают три типа карт хромосом: генетические, физические и секвенсовые. Генетические карты представляют собой расположение генов в хромосоме, расстояние между ними. Физические карты – это соответствие генов и полосок на хромосомах, видимых под микроскопом после их дифференциального окрашивания. И секвенсовые карты, то есть последовательности нуклеотидов в генах и хромосомах. Знания, полученные в результате проекта «Геном человека», позволяют наиболее точно определить генетические причины многих болезней, и определить функции генов в развитии человека. Так выяснилось, что больше всего генов участвуют в формировании и активности мозга, а меньше всего (8 генов) участвуют в образовании эритроцитов.
Существует много мнений о завершённости проекта: некоторые считают, что геном полностью секвенирован, другие отрицают это. Согласно определению проекта о «полной последовательности человеческого генома», то проект удачно завершён, однако ещё остаётся несколько регионов хромосом, которые считаются незаконченными.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему