1999 2000 полная расшифровка генома 10 бактерий дрожжей: Проект «Геном человека» • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

Проект «Геном человека» • Джеймс Трефил, энциклопедия «Двести законов мироздания»

• alnomy
   17.01.2006  17:42

  Ответить

  не был бы так оптимистичен,.. любые достижения приводят как к положительным, так и к отрицательным результатам. А ВСЕ механизмы, на мой взгляд, понять нам не дано.

  Ответить

  • Angor
    alnomy 07.03.2006  23:03

    Ответить

    Очень научное замечание, а почему собственно говоря не ВСЕ механизмы ? Ведь даже путем простого пребора возможных «механизмов» не так много нужно времени (с учетом современных информационных технологий). Да и люди не такие уж и ограниченные занимаются этим вопросом. А если вы намекаете на божественное участие в создании этих механизмов, то в бибилии ни чего не сказано про ограниченость возможностей познания окружаещего мира. Там сказано что человек не обладает умом бога или ангелов, но это не значит что есть принципиальные ограничения в осознании (познании)мира. И кроме того один раз Человек превзошел даже ангелов, когда давал «имена» окружающим предметам, чего не сделали ангелы до того )))

    Ответить

  • montain
    alnomy 30.05.2012  17:43

    Ответить

    Лично я, А.Степанов, думаю, что «Программист» наших АИСС (Читайте: aissa.ru) находится вне нас и тоже автоматически программирует работу генов по переключению их в зависимости от благоприятных для АИССы или НБГ факторов и дейторов в процессе Жизни человека, а так же в зависимости от Мыслей и Намерений человека. Сейчас учёные уже знают о включении одних генов и выключении других в определённые периоды Жизни или в определённых обстоятельствах Жизни (стрессы, химические, физические и ментальные воздействия).

    Ответить

Написать комментарий

как это было и как это будет

Это было семь лет назад — 26-го июня 2000 года. На совместной пресс-конференции с участием президента США и премьер-министра Великобритании представители двух исследовательских групп — International Human Genome Sequencing Consortium (IHGSC) и Celera Genomics — объявили о том, что работы по расшифровке генома человека, начавшиеся ещё в 70-х годах, успешно завершены, и черновой его вариант составлен. Начался новый эпизод развития человечества — постгеномная эра.

Что может дать нам расшифровка генома, и стоят ли потраченные средства и усилия достигнутого результата? Фрэнсис Коллинз (Francis S. Collins), руководитель американской программы «Геном человека», в 2000 году дал следующий прогноз развития медицины и биологии в постгеномную эру:

• 2010 год — генетическое тестирование, профилактические меры, снижающие риск заболеваний, и генная терапия до 25 наследственных заболеваний. Медсёстры начинают выполнять медико-генетические процедуры. Широко доступна преимплантационная диагностика, активно обсуждаются ограничения в применении данного метода. В США приняты законы для предотвращения генетической дискриминации и соблюдения конфиденциальности. Практические приложения геномики доступны не всем, особенно это чувствуется в развивающихся странах.
• 2020 год — на рынке появляются лекарства от диабета, гипертонии и других заболеваний, разработанные на основе геномной информации. Разрабатывается терапия рака, прицельно направленная на свойства раковых клеток определенных опухолей. Фармакогеномика становится общепринятым подходом для создания многих лекарств. Изменение способа диагностики психических заболеваний, появление новых способов их лечения, изменение отношения общества к таким заболеваниям. Практические приложения геномики все еще доступны далеко не везде.
• 2030 год — определение последовательности нуклеотидов всего генома отдельного индивида станет обычной процедурой, стоимость которой менее $1000. Каталогизированы гены, участвующие в процессе старения. Проводятся клинические испытания по увеличению максимальной продолжительности жизни человека. Лабораторные эксперименты на человеческих клетках заменены экспериментами на компьютерных моделях. Активизируются массовые движения противников передовых технологий в США и других странах.
• 2040 год — Все общепринятые меры здравоохранения основаны на геномике. Определяется предрасположенность к большинству заболеваний (ещё до рождения). Доступна эффективная профилактическая медицина с учетом особенностей индивида. Болезни определяются на ранних стадиях путем молекулярного мониторинга.
  Для многих заболеваний доступна генная терапия. Замена лекарств продуктами генов, вырабатываемыми организмом при ответе на терапию. Средняя продолжительность жизни достигнет 90 лет благодаря улучшению социо-экономических условий. Проходят серьезные дебаты о возможности человека контролировать собственную эволюцию.
  Неравенство в мире сохраняется, создавая напряженность на международном уровне.

Как видно из прогноза, геномная информация в недалеком будущем может стать основой лечения и профилактики множества болезней. Без информации о своих генах (а она умещается на стандарный DVD-диск) человек в будущем сможет вылечить разве что насморк у какого-нибудь целителя в джунглях. Это кажется фантастикой? Но когда-то такой же фантастикой была поголовная вакцинация от оспы или интернет (заметьте, в 70-х его еще не существовало)! В будущем генетический код ребенка будут выдавать родителям в роддоме. Теоретически, при наличии такого диска, лечение и предотвращение любых недугов отдельно взятого человека станет сущим пустяком. Профессиональный врач сможет в предельно сжатые сроки поставить диагноз, назначить эффективное лечение, и даже определить вероятность появления разных болезней в будущем. К примеру, современные генетические тесты уже позволяют точно определить степень предрасположенности женщины к раку груди. Почти наверняка, лет через 40–50 ни один уважающий себя врач без генетического кода не захочет «лечить вслепую» — подобно тому, как сегодня хирургия не может обойтись без рентгеновского снимка.

Давайте зададимся вопросом — а достоверно ли сказанное, или, может быть, в действительности всё будет наоборот? Смогут ли люди наконец победить все болезни и придут ли они ко всеобщему счастью? Увы. Начнем с того, что Земля маленькая, и счастья на всех не хватит. По правде сказать, его не хватит даже для половины населения развивающихся стран. «Счастье» предназначено в основном для государств, развитых в плане науки, в частности — наук биологических. Например методика, с помощью которой можно «прочесть» генетический код любого человека, уже давно запатентована. Это отлично отработанная автоматизированная технология — правда, дорогостоящая и очень тонкая. Хочешь, покупай лицензию, а хочешь — придумывай новую методику. Только вот денег на подобную разработку хватит далеко не у всех стран! В итоге ряд государств будет обладать медициной, существенно опережающей уровень остального мира. Естественно, в слаборазвитых странах Красным Крестом будут строиться благотворительные больницы, госпитали и геномные центры. И постепенно это приведет к тому, что генетическая информация пациентов развивающихся стран (которых большинство), сосредоточится у двух-трех держав, финансирующих эту благотворительность. Что можно сделать, имея такую информацию — даже представить трудно. Может, и ничего страшного. Однако возможен и другой исход. Битва за приоритет, сопровождавшая секвенирование генома, наглядно подтверждает важность доступности генетической информации. Давайте кратко вспомним некоторые факты из истории программы «Геном человека».

Противники расшифровки генома считали поставленную задачу нереальной, ведь ДНК человека в десятки тысяч раз длиннее молекул ДНК вирусов или плазмид. Главный аргумент против был: «проект потребует миллиарды долларов, которых недосчитаются другие области науки, поэтому геномный проект затормозит развитие науки в целом. А если все-таки деньги найдутся и геном человека будет расшифрован, то полученная в результате информация не оправдает затрат…» Однако Джеймс Уотсон, один из первооткрывателей структуры ДНК и идеолог программы тотального прочтения генетической информации, остроумно парировал: «лучше не поймать большую рыбу, чем не поймать маленькую» [1], [2]. Аргумент учёного был услышан — проблему генома вынесли на обсуждение в конгресс США, и в итоге была принята национальная программа «Геном человека».

В американском городе Бетесда, что недалеко от Вашингтона, находится один из координационных центров HUGO (HUman Genome Organization). Центр координирует научную работу по теме «Геном человека» в шести странах — Германии, Англии, Франции, Японии, Китае и США. В работу включились учёные из многих стран мира, объединенные в три команды: две межгосударственные — американская Human Genome Project и британская из Wellcome Trust Sanger Institute — и частная корпорация из штата Мериленд, включившаяся в игру чуть позже, — Celera Genomics. Кстати, это пожалуй первый случай в биологии, когда на таком высоком уровне частная фирма соревновалась с межгосударственными организациями.

Борьба происходила с использованием колоссальных средств и возможностей. Как отмечали некоторое время назад российские эксперты, Celera стояла на плечах у программы «Геном Человека», то есть использовала то, что уже было сделано в рамках глобального проекта. Действительно, Celera Genomics подключилась к программе не сначала, а когда проект уже шёл полным ходом. Однако специалисты из Celera усовершенствовали алгоритм секвенирования. Кроме того, по их заказу был построен суперкомпьютер, который позволял складывать выявляемые «кирпичики» ДНК в результирующую последовательность быстрее и точнее. Конечно, все это не давало компании Celera безоговорочного преимущества, однако считаться с ней как с полноправным участником гонки заставило.

Появление Celera Genomics резко повысило напряженность — те, кто был занят в государственных программах, почувствовали жёсткую конкуренцию. Кроме того, после создания компании остро встал вопрос об эффективности использования государственных капиталовложений. Во главе Celera стал профессор Крейг Вентер (Craig Venter) [3], который имел огромный опыт научной работы по государственной программе «Геном человека». Именно он и заявил, что все публичные программы малоэффективны и что в его фирме геном секвенируют быстрее и дешевле. А тут появился ещё один фактор — спохватились крупные фармацевтические компании. Дело в том, что если вся информация о геноме окажется в открытом доступе, они лишатся интеллектуальной собственности, и нечего будет патентовать. Озабоченные этим, они вложили миллиарды долларов в Celera Genomics (с которой, вероятно, было проще договориться). Это еще более укрепило её позиции. В ответ на это коллективам межгосударственного консорциума срочно пришлось повышать эффективность работ по расшифровке генома. Сначала работа шла несогласованно, но потом были достигнуты определенные формы сосуществования — и гонка начала наращивать темп.

Финал был красивым — конкурирующие организации по взаимной договоренности одновременно объявили о завершении работ по расшифровке генома человека [4], [5]. Произошло это, как мы уже писали — 26 июня 2000 года. Но разница во времени между Америкой и Англией вывела на первое место США.

Рисунок 1. «Гонка за генóм», в которой участвовали межгосударственная и частная компании, формально завершилась «ничьей»: обе группы исследователей опубликовали свои достижения практически одновременно. Руководитель частной компании Celera Genomics Крейг Вентер опубликовал свою работу в журнале Science в соавторстве с ~270 учёными, работавшими под его началом [5]. Работа, выполненная международным консорциумом по секвенированию человеческого генома (IHGSC), опубликована в журнале Nature, и полный список авторов насчитывает около 2800 человек, работавших в почти трёх десятках центров по всему миру [4].

Исследования в сумме продлились 15 лет. Создание первого «чернового» варианта генома человека обошлось в 300 миллионов долларов. Однако на все исследования по этой теме, включая сравнительные анализы и решение ряда этических проблем, было выделено в сумме около трех миллиардов долларов. Celera Genomics вложила примерно столько же, правда, она истратила их всего за шесть лет. Цена колоссальная, но эта сумма ничтожна в сравнении с той выгодой, которую получит страна-разработчик от ожидаемой вскоре окончательной победы над десятками серьезных заболеваний. В начале октября 2002 года в интервью «Ассошиэйтед пресс» президент Celera Genomics Крейг Вентер заявил, что одна из его некоммерческих организаций планирует заняться изготовлением компакт-дисков, содержащих максимум информации о ДНК клиента. Предварительная стоимость такого заказа — более 700 тысяч долларов. А одному из первооткрывателей структуры ДНК — доктору Джеймсу Уотсону — уже в этом году были подарены два DVD-диска с его геномом общей стоимостью 1 млн. долларов [6], — как видим, цены падают. Так, вице-президент фирмы 454 Life Sciences Майкл Эгхолм (Michael Egholm) сообщил, что в скором времени компания сможет довести цену расшифровки до 100 тыс. долларов.

Широкая известность и масштабное финансирование — палка о двух концах. С одной стороны, за счет неограниченных средств работа продвигается легко и быстро. Но с другой стороны, результат исследований должен получиться таким, каким его заказывают. К началу 2001 года в геноме человека со стопроцентной достоверностью было идентифицировано больее 20 тыс. генов. Эта цифра оказалось в три раза меньше, чем было предсказано всего за два года до этого. Вторая команда исследователей из Национального института геномных исследований США во главе с Френсисом Коллинсом независимым способом получила те же результаты — между 20 и 25 тыс. генов в геноме каждой человеческой клетки. Однако неопределенность в окончательные оценки внесли два других международных совместных научных проекта. Доктор Вильям Хезелтайн (руководитель фирмы Human Genome Studies) настаивал, что в их банке содержится информация о 140 тыс. генов. И этой информацией он не собирается пока делиться с мировой общественностью. Его фирма вложила деньги в патенты и собирается зарабатывать на полученной информации, поскольку она относится к генам широко распространенных болезней человека. Другая группа заявила о 120 тыс. идентифицированных генов человека и также настаивала, что именно эта цифра отражает общее число генов человека.

Тут необходимо уточнить, что эти исследователи занимались расшифровкой последовательности ДНК не самого генома, а ДНК-копий информационных (называемых также матричными) РНК (иРНК или мРНК). Другими словами, исследовался не весь геном, а только та его часть, что перекодируется клеткой в мРНК и направляет синтез белков. Поскольку один ген может служить матрицей для производства нескольких различных видов мРНК (что определяется многими факторами: тип клетки, стадия развития организма и т. д.), то и суммарное число всех различных последовательностей мРНК (а это именно то, что запатентовала Human Genome Studies) будет значительно бóльшим. Скорее всего, использовать это число для оценки количества генов в геноме просто некорректно.

Очевидно, что наспех «приватизированная» генетическая информация будет в ближайшие годы тщательно проверяться, пока точное число генов станет, наконец, общепринятым. Но настораживает тот факт, что в процессе «познания» патентуется вообще все, что только можно запатентовать. Тут даже не шкура не убитого медведя, а вообще все, что находилось в берлоге, было поделено! Кстати, на сегодня дебаты сбавили обороты, и геном человека официально насчитывает только 21667 генов (версия NCBI 35, датированная октябрём 2005 года). Следует отметить, что пока большая часть информации всё-таки остаётся общедоступной. Сейчас существуют базы данных, в которых аккумулирована информация о структуре генома не только человека, но и геномов многих других организмов (например, EnsEMBL). Однако попытки получить исключительные права на использование каких-либо генов или последовательностей в коммерческих целях всегда были, есть сейчас и будут предприниматься впредь.

На сегодня основные цели структурной части программы уже в основном выполнены — геном человека почти полностью прочитан. Первый, «черновой» вариант последовательности, опубликованный в начале 2001 года [4], был далек от совершенства. В нём отсутствовало приблизительно 30% последовательности генома в целом, из них около 10% последовательности так называемого эухроматина — богатых генами и активно экспрессирующихся участков хромосом. Согласно последним подсчётам, эухроматин составляет примерно 93,5% от всего генома [7]. Оставшиеся же 6,5% приходятся на гетерохроматин — эти участки хромосом бедны генами и содержат большое количество повторов, которые представляют серьезные трудности для ученых, пытающихся прочесть их последовательность [8]. Более того, считается, что ДНК в гетерохроматине находится в неактивном состоянии и не экспрессируется. (Этим можно объяснить такое «невнимание» ученых к оставшимся «малым» процентам человеческого генома.) Но даже имевшиеся на 2001 год «черновые» варианты эухроматиновых последовательностей содержали большое количество разрывов, ошибок и неверно соединенных и ориентированных фрагментов. Нисколько не умаляя значения для науки и ее приложений появление этого «черновика», стоит однако отметить, что использование этой предварительной информации в крупномасштабных экспериментах по анализу генома в целом (например, при исследовании эволюции генов или общей организации генома) выявило множество неточностей и артефактов. Поэтому дальнейшая и не менее кропотливая работа, «последние вершки», была абсолютно необходима.

Рисунок 2. Слева: Автоматизированная линия подготовки образцов ДНК для секвенирования в Центре Геномных исследований института Уайтхеда. Справа: Лаборатория в Сэнгеровском институте, заполненная автоматами для высокопроизводительной расшифровки последовательностей ДНК.

Завершение расшифровки заняло еще несколько лет и привело почти что к удвоению стоимости всего проекта. Однако уже в 2004 г. было объявлено, что эухроматин прочитан на 99% с общей точностью одна ошибка на 100 000 пар оснований. Количество разрывов уменьшилось в 400 раз. Аккуратность и полнота прочтения стала достаточной для эффективного поиска генов, отвечающих за то или иное наследственное заболевание (например, диабет или рак груди). Практически это означает, что исследователям больше не надо заниматься трудоемким подтверждением последовательностей генов, с которыми они работают, так как можно полностью положиться на определенную и доступную каждому последовательность всего генома.

Таким образом, изначальный план проекта был значительно перевыполнен. Помогло ли это нам в понимании того, как устроен и работает наш геном? Безусловно. Авторы статьи в Nature, в которой был опубликован «окончательный» (на 2004 год) вариант генома [7], провели с его использованием несколько анализов, которые были бы абсолютно бессмысленны, имей они на руках только «черновую» последовательность. Оказалось, что более тысячи генов «родились» совсем недавно (по эволюционным меркам, конечно) — в процессе удвоения исходного гена и последующего независимого развития дочернего гена и гена-родителя. А чуть меньше сорока генов недавно «умерли», накопив мутации, сделавшие их совершенно неактивными. Другая статья, вышедшая в том же номере журнала Nature, прямо указывает на недостатки метода, использованного учеными из Celera [9]. Следствием этих недостатков стали пропуски многочисленных повторов в прочитанных последовательностях ДНК и, как результат, недооценённая длина и сложность всего генома. Чтобы не повторять подобных ошибок в будущем, авторы статьи предложили использовать гибридную стратегию — комбинацию высокоэффективного подхода, использовавшегося учеными из Celera, и сравнительно медленного и трудоемкого, но и более надежного метода, применявшегося исследователями из IHGSC.

Куда дальше будет направлено беспрецедентное исследование «Геном человека»? Кое-что об этом можно сказать уже сейчас. Основанный в сентябре 2003 года международный консорциум ENCODE (ENCyclopaedia Of DNA Elements) поставил своей целью обнаружение и изучение «управляющих элементов» (последовательностей) в геноме человека. Действительно, ведь 3 млрд. пар оснований (а именно такова длина генома человека) содержат всего лишь 22 тыс. генов, разбросанных в этом океане ДНК непонятным для нас образом. Что управляет их экспрессией? Зачем нам такой избыток ДНК? Действительно ли он является балластом, или же все-таки проявляет себя, обладая какими-то неизвестными функциями [10]?

Для начала, в качестве пилотного проекта, ученые из ENCODE «пристально вгляделись» в последовательность, составляющую 1% от генома человека (30 млн. пар оснований), используя новейшее оборудование для исследований в молекулярной биологии. Результаты были опубликованы в апреле нынешнего года в Nature [11]. Оказалось, что бóльшая часть генома человека (в том числе участки, считавшиеся ранее «молчащими») служит матрицей для производства различных РНК, многие из которых не являются информационными, поскольку не кодируют белков. Многие из этих «некодирующих» РНК перекрываются с «классическими» генами (участками ДНК, кодирующими белки). Неожиданным результатом было и то, как регуляторные участки ДНК были расположены относительно генов, экспрессией которых они управляли. Последовательности многих из этих участков мало изменялись в процессе эволюции, в то время как другие участки, считавшиеся важными для управления клеткой, мутировали и изменялись в процессе эволюции с неожиданно высокой скоростью [10]. Все эти находки поставили большое количество новых вопросов, ответы на которые можно получить лишь в дальнейших исследованиях.

Другая задача, решение которой станет делом недалекого будущего, — определение последовательности оставшихся «малых» процентов генома, составляющих гетерохроматин, т. е. бедных генами и богатых повторами участков ДНК, необходимых для удвоения хромосом в процессе деления клетки. Наличие повторов делает задачу расшифровки этих последовательностей неразрешимой для существующих подходов, и, следовательно, требует изобретения новых методов. Поэтому не удивляйтесь, когда году в 2010 выйдет очередная статья, объявляющая об «окончании» расшифровки генома человека — в ней будет рассказано о том, как был «взломан» гетерохроматин.

Конечно, сейчас в нашем распоряжении имеется лишь некий «усредненный» вариант человеческого генома. Образно говоря — мы сегодня имеем лишь самое общее описание конструкции автомобиля: мотор, ходовая часть, колёса, руль, сиденья, краска, обивка, бензин с маслом и т. д. Ближайшее рассмотрение полученного результата свидетельствует о том, что впереди — годы работ по уточнению наших знаний по каждому конкретному геному. Программа «Геном человека» не прекратила свое существование, она лишь меняет ориентацию: от структурной геномики осуществляется переход к геномике функциональной, предназначенной установить, как управляются и работают гены. Более того, все люди на уровне генов отличаются так же, как одни и те же модели автомобилей отличаются различными вариантами исполнения одних и тех же агрегатов. Не только отдельные основания в последовательностях генов двух разных людей могут отличаться, но и количество копий крупных фрагментов ДНК, порой включающих в себя несколько генов, может сильно варьировать. А это означает, что на передний план выходят работы по детальному сравнению геномов, скажем, представителей различных человеческих популяций, этнических групп, и даже здоровых и больных людей. Современные технологии позволяют быстро и точно проводить такие сравнительные анализы, а ведь еще лет десять назад об этом никто и не мечтал. Изучением структурных вариаций человеческого генома занимается очередное международное научное объединение. В США и Европе значительные средства выделяются на финансирование биоинформатики — молодой науки, возникшей на стыке информатики, математики и биологии, без которой никак не разобраться в безграничном океане информации, накопленном в современной биологии. Биоинформационные методы помогут нам ответить на многие интереснейшие вопросы — «как происходила эволюция человека?», «какие гены определяют те или иные особенности человеческого организма?», «какие гены ответственны за предрасположенность к болезням?» Знаете, как говорят англичане: “This is the end of the beginning” — «Это конец начала». Вот именно эта фраза точно отражает нынешнюю ситуацию [12]. Начинается самое главное и — я совершенно уверен — самое интересное: накопление результатов, их сравнение и дальнейший анализ.

«…Сегодня мы выпускаем в свет первое издание „Книги жизни“ с нашими инструкциями, — сказал в эфире телеканала «Россия» Фрэнсис Коллинз. — Мы будем обращаться к нему десятки, сотни лет. И уже скоро люди зададутся вопросом, как они могли обходиться без этой информации».

Другую точку зрения можно проиллюстрировать, процитировав академика Кордюма В. А.:

«…Надежды же на то, что новая информация о функциях генома будет полностью открытой, чисто символические. Можно прогнозировать, что возникнут (на базе уже имеющихся) гигантские центры, которые смогут все данные соединить в одно связное целое, некую электронную версию Человека и реализовывать её практически — в гены, белки, клетки, ткани, органы и что угодно ещё. Но во что? Угодное кому? Для чего? В процессе работ по программе „геном человека“ стремительно совершенствовались методы и аппаратура для определения первичной последовательности ДНК. В крупнейших центрах это превратилось в некое подобие заводской деятельности. Но даже на уровне лабораторных индивидуальных приборов (вернее их комплексов) уже создано столь совершенное оборудование, что оно способно определить за три месяца такую по объему последовательность ДНК, которая равна всему геному человека. Не удивительно, что возникла (и тут же начала стремительно реализоваться) идея определения геномов индивидуальных людей. Безусловно, это очень интересно — сравнить отличия разных индивидуумов на уровне их первоосновы. Польза от такого сравнения тоже несомненная. Можно будет установить, у кого имеются какие нарушения в геноме, прогнозировать их последствия и устранить то, что может привести к болезням. Здоровье будет гарантированным, да и жизнь продлится весьма существенно. Это с одной стороны. С другой же стороны всё совсем не очевидно. Получить и проанализировать всю наследственность индивидуума означает получение полного, исчерпывающего биологического досье на него. Оно, при желании того, кто его знает, позволит столь же исчерпывающе делать с человеком всё что угодно. По уже известной цепочке: клетка — молекулярная машина; человек состоит из клеток; клетка во всех своих проявлениях и во всём диапазоне возможных ответов, записана в геноме; с геномом можно ограниченно уже и сегодня манипулировать, а в обозримом будущем вообще манипулировать практически как угодно…»

Однако, наверное, пугаться таких мрачных прогнозов еще рано (хотя знать о них, безусловно, нужно). Для их осуществления надо полностью перестраивать многие социальные и культурные традиции. Очень хорошо по этому поводу сказал в интервью доктор биологических наук Михаил Гельфанд, и. о. заместителя директора Института проблем передачи информации РАН: «…если у вас есть, предположим, один из пяти генов, предопределяющих развитие шизофрении, то что может случиться, если эта информация — ваш геном — попала в руки вашего потенциального работодателя, который ничего в геномике не понимает! (и как следствие — вас на работу могут не принять, посчитав это рискованным; и это не смотря на то, что шизофрении у вас нет и не будет — прим. автора.) Другой аспект: с появлением индивидуализированной медицины, основанной на геномике, полностью изменится страховая медицина. Ведь одно дело — предусматривать риски неизвестные, а другое дело — совершенно определенные. Если честно, то все западное общество в целом, не только российское, к геномной революции сейчас не готово…» [13].

Действительно, чтобы разумно пользоваться новой информацией, надо ее понимать. А для того чтобы понять геном — не просто прочитать, этого далеко не достаточно, — нам потребуются десятилетия. Слишком уж сложная картина вырисовывается, и чтобы осознать её, нам надо будет поменять многие стереотипы. Поэтому на самом деле расшифровка генома ещё продолжается и будет продолжаться. И будем ли мы стоять в стороне или станем, наконец, активными участниками этой гонки — зависит от нас.

1. Киселёв Л. (2001). Новая биология началась в феврале 2001 года. «Наука и Жизнь»;
2. Киселёв Л. (2002). Вторая жизнь генома: от структуры к функции. «Знание–Сила». 7;
3. Смыслы «жизни»;
4. Eric S. Lander, Lauren M. Linton, Bruce Birren, Chad Nusbaum, Michael C. Zody, et. al.. (2001). Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature. 409, 860-921;
5. J. Craig Venter, Mark D. Adams, Eugene W. Myers, Peter W. Li, Richard J. Mural, et. al.. (2001). The Sequence of the Human Genome. Science. 291, 1304-1351;
6. Геном Нобелевского лауреата Джеймса Уотсона скоро будет расшифрован;
7. International Human Genome Sequencing Consortium. (2004). Finishing the euchromatic sequence of the human genome. Nature. 431, 931-945;
8. Геном человека: полезная книга, или глянцевый журнал?;
9. Xinwei She, Zhaoshi Jiang, Royden A. Clark, Ge Liu, Ze Cheng, et. al.. (2004). Shotgun sequence assembly and recent segmental duplications within the human genome. Nature. 431, 927-930;
10. «Мусорная» ДНК управляет эволюцией млекопитающих?;
11. Ewan Birney, The ENCODE Project Consortium, John A. Stamatoyannopoulos, Anindya Dutta, Roderic Guigó, et. al.. (2007). Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project. Nature. 447, 799-816;
12. Lincoln D. Stein. (2004). Human genome: End of the beginning. Nature. 431, 915-916;
13. Гельфанд М. (2007). Постгеномная эра. «Коммерческая биотехнология».

The Sequences of Complete Genomes — The Cell

Одними из самых интересных достижений в области молекулярной биологии являются текущие усилия, направленные на получение и анализ полных нуклеотидных последовательностей как человеческого генома, так и геномов нескольких модельных организмов, включая E. coli , Saccharomyces cerevisiae , Caenorhabditis elegans , Drosophila, Arabidopsis и мышь. Рекомбинантная ДНК оказала огромное влияние на наше понимание молекулярных основ клеточной биологии, позволив выделить и секвенировать широкий спектр важных генов. До последних нескольких лет ученые в основном занимались клонированием, секвенированием и дальнейшей характеристикой конкретных генов. Однако теперь технология рекомбинантной ДНК позволяет использовать альтернативный подход к клонированию и секвенированию целых геномов. В принципе, этот подход может идентифицировать все гены в организме, которые затем становятся доступными для исследования их структуры и функции. Таким образом, секвенирование генома предоставляет ученым уникальную базу данных, состоящую из нуклеотидных последовательностей полных наборов генов. Поскольку многие из этих генов ранее не были идентифицированы, определение их функций ляжет в основу многих будущих исследований в области клеточной биологии.

Геномы прокариот

Теперь нам известны полные последовательности геномов почти двух десятков различных бактерий, и многие другие находятся в процессе определения. Первая полная последовательность клеточного генома, о которой сообщила в 1995 году группа исследователей под руководством Дж. Крейга Вентера, была последовательностью бактерии Haemophilus influenzae , обычного обитателя дыхательных путей человека. Геном H. influenzae составляет примерно 1,8 × 10 ⁶ пар оснований (1,8 мегабаз, или Mb ), чуть меньше половины размера генома E. coli . Полная последовательность нуклеотидов показала, что геном H. influenzae представляет собой кольцевую молекулу, содержащую 1 830 137 пар оснований ДНК. Затем последовательность анализировали для идентификации генов, кодирующих рРНК, тРНК и белки. Потенциальные области, кодирующие белок, были идентифицированы с помощью компьютерного анализа последовательности ДНК для обнаружения открытых рамок считывания — длинных участков нуклеотидной последовательности, которые могут кодировать полипептиды, поскольку они не содержат ни одного из трех кодонов, обрывающих цепь (UAA, UAG и UGA). ). Поскольку эти кодоны, обрывающие цепь, встречаются случайным образом один раз в каждом 21 кодоне (3 кодона, обрывающих цепь, из 64), открытые рамки считывания, которые простираются более чем на сотню кодонов, обычно представляют собой функциональные гены.

Этот анализ идентифицировал шесть копий генов рРНК, 54 различных гена тРНК и 1743 потенциально кодирующих белок участка в геноме H. influenzae (). Более чем тысяче из них можно было бы приписать биологическую роль (например, ферменту цикла лимонной кислоты) на основании их связи с известными белковыми последовательностями, но другие представляют собой гены с неизвестной в настоящее время функцией. Предсказанные кодирующие последовательности имеют средний размер примерно 900 пар оснований, поэтому они охватывают около 1,6 Мб ДНК. Таким образом, последовательности, кодирующие белок, соответствуют более чем 85% генома H. influenzae , что согласуется с предыдущими оценками о том, что последовательности, кодирующие белок, составляют большую часть ДНК в бактериальных геномах.

Рисунок 4.20

Геном Haemophilus influenzae . Предсказанные области, кодирующие белок, обозначены цветными полосами. Цифры обозначают пары оснований ДНК. (Из R.D. Fleischmann et al., 1995. Science 269: 496). все известные клетки. Геном M. genitalium имеет длину всего 580 т.п.н. (0,58 Мб) и может представлять собой минимальный набор генов, необходимый для поддержания самовоспроизводящегося организма. Анализ последовательности его ДНК показывает, что M. genitalium содержит только 470 предсказанных кодирующих белок последовательностей, что соответствует примерно 88% геномной ДНК (13). Многие из этих последовательностей были идентифицированы как гены, кодирующие белки, участвующие в репликации ДНК, транскрипции, трансляции, мембранном транспорте и энергетическом метаболизме. Однако M. genitalium содержит намного меньше генов метаболических ферментов, чем H. influenzae , что отражает более ограниченный метаболизм. Например, многие гены, которые, как известно, кодируют компоненты путей биосинтеза, отсутствуют в геноме M. genitalium , что согласуется с его потребностью в получении аминокислот и предшественников нуклеотидов из организма-хозяина. Интересно, что геном Mycoplasma также включает примерно 150 генов, функция которых в настоящее время неизвестна. Таким образом, даже в простейших клетках биологические роли многих генов еще предстоит определить.

Рисунок 4.21

Геном Mycoplasma genitalium . Предсказанные последовательности, кодирующие белок, обозначены цветными полосами. Цифры обозначают пары оснований ДНК. (Из C. M. Fraser et al., 1995. Science 270: 397.)

Последовательность генома архебактерии Methanococcus jannaschii , опубликованная в 1996 г., позволила получить представление об эволюционных взаимоотношениях между архебактериями, эубактериями, и эукариоты. Геном M. jannaschii имеет размер 1,7 Мб и содержит 1738 предсказанных кодирующих белок последовательностей, сходных по размеру с геномом H. influenzae . Однако только около одной трети последовательностей, кодирующих белок, идентифицированных в M. jannaschii , были связаны с известными генами либо эубактерий, либо эукариот, что указывает на особый генетический состав архебактерий. Гены M. jannaschii , кодирующие белки, участвующие в производстве энергии и биосинтезе компонентов клетки, родственны генам эубактерий, что позволяет предположить, что основные метаболические процессы развились у общего предка как архебактерий, так и эубактерий. Однако важно, что Гены M. jannaschii , кодирующие белки, участвующие в репликации, транскрипции и трансляции ДНК, более тесно связаны с генами эукариот, чем с генами эубактерий. Таким образом, геномное секвенирование этой архебактерии указывает на то, что архебактерии и эукариоты имеют общую линию эволюционного происхождения и более тесно связаны друг с другом, чем с эубактериями (см. Ресурсы).

Хотя относительная простота и несложная генетика E. coli сделали его излюбленным организмом молекулярных биологов, 4,6-Мб 9Геном 0003 E. coli не был полностью секвенирован до 1997 года. Анализ последовательности E. coli выявил в общей сложности 4288 генов, при этом последовательности, кодирующие белки, составляют 88% генома E. coli . Из 4288 генов, выявленных секвенированием, 1835 были идентифицированы ранее, а функции еще 821 можно было установить путем сравнения с последовательностями охарактеризованных генов других организмов. Однако функции 1632 генов E. coli (почти 40% генома) определить не удалось. Таким образом, даже для столь тщательно изученного организма, как E. coli , геномное секвенирование показывает, что многое еще предстоит узнать о биологии прокариотических клеток.

Секвенирование генома дрожжей

Как уже отмечалось, простейший эукариотический геном (1,2 × 10 ⁷ пар оснований ДНК) обнаружен у дрожжей Saccharomyces cerevisiae . Более того, дрожжи быстро растут и подвергаются несложным генетическим манипуляциям. Таким образом, дрожжи во многих отношениях являются модельными эукариотическими клетками, которые гораздо легче изучать, чем клетки млекопитающих или других высших эукариот. Следовательно, полное секвенирование всей дрожжевой хромосомы в 1992 (), за которым последовало определение последовательности полного генома дрожжей в 1996 г., были важными шагами в понимании молекулярной биологии эукариотических клеток.

Рисунок 4.22

Хромосома дрожжей III. Верхние синие полосы обозначают клоны, используемые для секвенирования ДНК. Открытые рамки считывания обозначены стрелками. (Из S. G. Oliver et al., 1992. Nature 357: 38.)

Геном S. cerevisiae содержит около 6000 генов, включая 5885 предсказанных кодирующих белок последовательностей, 140 генов рибосомных РНК, 275 генов транспортной РНК, и 40 генов, кодирующих малые ядерные РНК, участвующие в процессинге РНК (обсуждается в главе 6). Таким образом, дрожжи имеют высокую плотность последовательностей, кодирующих белок, подобно бактериальным геномам, при этом последовательности, кодирующие белок, составляют примерно 70% всей ДНК дрожжей. В соответствии с этим было обнаружено, что только 4% генов дрожжей содержат интроны. Более того, эти гена S. cerevisiae , которые содержат интроны, обычно имеют только один небольшой интрон в начале гена.

Компьютерный анализ позволил определить предполагаемую функцию примерно 3000 из последовательностей, кодирующих белок S. cerevisiae , на основании сходства с последовательностями известных генов. Основываясь на анализе этих генов, выяснилось, что примерно 11 % белков дрожжей участвуют в метаболизме, 3 % — в производстве и хранении метаболической энергии, 3 % — в репликации, репарации и рекомбинации ДНК, 7 % — в транскрипции, 6 % — в транскрипции. трансляции и 14% в сортировке и транспортировке белков. Однако функции многих из этих генов известны только в общих чертах (например, «фактор транскрипции»), поэтому их точные роли в клетке еще предстоит определить. Более того, поскольку половина белков, кодируемых геномом дрожжей, не была связана с ранее описанными генами, функции еще 3000 неизвестных белков еще предстоит выяснить с помощью генетического и биохимического анализа.

Теперь, когда расшифровка последовательности генома дрожжей завершена, главной задачей стало определение функций этих многочисленных новых генов. К счастью, дрожжи особенно хорошо поддаются функциональному анализу неизвестных генов из-за легкости, с которой нормальные хромосомные локусы могут быть инактивированы путем гомологичной рекомбинации с клонированными последовательностями (see). Следовательно, можно систематически проводить прямой функциональный анализ генов дрожжей, которые первоначально были идентифицированы только на основе их нуклеотидной последовательности. Таким образом, секвенирование генома дрожжей открыло двери для изучения многих новых областей биологии этой простой эукариотической клетки. Ожидается, что такие исследования раскроют функции многих новых генов, которые не ограничиваются дрожжами, но являются общими для всех эукариот, включая человека.

Геномы Caenorhabditis elegans, Drosophila melanogaster, и Arabidopsis thaliana

Геномы C. Elegans , Drosophila и Arabidopsis — это интернатные в размерах и сложные и сложные, и ясити между этими из них, и Arabidopsis . Отличительные особенности каждого из этих организмов делают их важными моделями для анализа генома: Arabidopsis обеспечивает простую модель генома растений, C. elegans широко используется для изучения развития животных и Drosophila был особенно хорошо проанализирован генетически. Однако геномы этих организмов примерно в десять раз больше, чем у дрожжей, что представляет собой новый порядок сложности картирования и секвенирования генома. Тем не менее, были определены полные последовательности генома C. elegans и Drosophila , и быстро проводится секвенирование Arabidopsis .

Определение последовательности C. elegans в 1998 г. расширило секвенирование генома от одноклеточных организмов (бактерий и дрожжей) до многоклеточного организма, признанного важной моделью развития животных. Начальные этапы анализа 9В геноме 0003 C. elegans использовались фрагменты ДНК, клонированные в космиды, которые содержат ДНК-вставки размером приблизительно 40 т.п.н. (см. ). Этот подход, однако, не смог охватить весь геном, что было достигнуто путем клонирования гораздо больших фрагментов ДНК в векторах дрожжевой искусственной хромосомы (YAC) (). Уникальная особенность YAC состоит в том, что они содержат центромеры и теломеры, что позволяет им реплицироваться в виде линейных хромосомоподобных молекул в дрожжах. Поэтому их можно использовать для клонирования фрагментов ДНК размером с хромосомную ДНК дрожжей — длиной до тысяч килобаз. Большие ДНК-вставки, которые можно клонировать в YAC, критически важны для картирования сложных геномов, что станет еще более очевидным в нашем последующем обсуждении картирования геномов еще большей сложности, таких как геномы человека.

Рисунок 4.23

Клонирование больших фрагментов ДНК в YAC. Вектор содержит бактериальный ориджин репликации ( или ) и ген, придающий устойчивость к ампициллину ( Amp ^r ), что позволяет размножать его в E. coli . Кроме того, он содержит дрожжевое начало репликации (ARS), (подробнее…)

Геном C. elegans имеет размер 97 × 10 ⁶ пар оснований и содержит 19 099 предсказанных кодирующих белок последовательностей — примерно в три раза больше. число генов у дрожжей и одну пятую числа генов, предсказанного у людей. В отличие от компактной организации генома дрожжей, гены C. elegans имеет длину около 5 тысяч оснований и содержит в среднем пять интронов. Таким образом, последовательности, кодирующие белок, составляют лишь около 25% генома C. elegans по сравнению с 70% геномов дрожжей и почти 90% бактериальных геномов.

Приблизительно 40% предсказанных белков C. elegans показали значительное сходство с известными белками других организмов. Как и ожидалось, между белками C. elegans и людьми гораздо больше сходства, чем между C. elegans и либо дрожжи, либо бактерии. Белки, которые являются общими для C. elegans и дрожжей, могут функционировать в основных клеточных процессах, общих для этих организмов, таких как метаболизм, репликация ДНК, транскрипция, трансляция и сортировка белков. Эти основные биологические процессы, по-видимому, осуществляются одинаковым количеством генов в обоих организмах, и вполне вероятно, что эти гены будут общими для всех эукариотических клеток. Напротив, большинство из C. elegans 9Гены 0004 не обнаружены у дрожжей и, вероятно, участвуют в более сложных регуляторных действиях, необходимых для развития многоклеточных организмов. Выяснение функций этих генов, вероятно, будет особенно интересным с точки зрения понимания развития животных. Хотя взрослые особи C. elegans имеют длину около 1 мм и содержат только 959 соматических клеток во всем теле, они имеют все специализированные типы клеток, встречающиеся у более сложных животных. Более того, полная картина клеточных делений, ведущих к Описано развитие C. elegans , включая анализ связей, образованных всеми 302 нейронами у взрослого животного. Уже было обнаружено, что многие гены, участвующие в развитии и дифференцировке C. elegans , связаны с генами, участвующими в контроле пролиферации и дифференцировки клеток млекопитающих, что подтверждает пригодность C. elegans в качестве модели для более сложных животных. . Вне всякого сомнения, в ходе исследований Геномная последовательность C. elegans .

Дрозофила — еще одна ключевая модель развития животных, которая особенно хорошо охарактеризована генетически. Преимущества Drosophila для генетического анализа заключаются в его относительно простом геноме и в том, что его легко поддерживать и разводить в лаборатории. Кроме того, особый инструмент для генетического анализа у дрозофилы обеспечивают гигантские политенные хромосомы , которые обнаруживаются в некоторых тканях, например, в слюнных железах личинок. Эти хромосомы возникают в неделящихся клетках в результате повторяющихся репликаций нитей ДНК, которые не могут отделиться друг от друга. Таким образом, каждая политенная хромосома содержит сотни идентичных молекул ДНК, выстроенных параллельно. Из-за своего размера эти политенные хромосомы видны в световой микроскоп, а соответствующие процедуры окрашивания выявляют отчетливую картину полос (10). Бэндинг политенных хромосом обеспечивает гораздо большую степень разрешения, чем та, которая достигается с метафазными хромосомами (например, см. ). Политенные хромосомы представляют собой деконденсированные интерфазные хромосомы, содержащие активно экспрессируемые гены. Видны более 5000 полос, каждая из которых соответствует средней длине ДНК примерно 20 т.п.н. Напротив, полосы, идентифицированные в метафазных хромосомах человека, содержат несколько мегабаз ДНК.

Рисунок 4.24

Политенные хромосомы дрозофилы . Световая микрофотография окрашенных хромосом слюнных желез. Четыре хромосомы (X, 2, 3 и 4) соединены центромерами. (Peter J. Bryant/ Biological Photo Service.)

Рисунок полос политенных хромосом, таким образом, представляет собой физическую карту генома дрозофилы с высоким разрешением. Делеции гена часто могут быть связаны с потерей определенной хромосомной полосы, что определяет физическое расположение гена на хромосоме. Кроме того, клонированные ДНК могут быть картированы с помощью in situ гибридизация с политенными хромосомами, часто с достаточным разрешением, чтобы локализовать клонированные гены в определенных полосах (). Таким образом, положения карты космид или клонов YAC (которые охватывают множество полос) могут быть легко определены, обеспечивая основу для анализа геномной последовательности.

Рис. 4.25

Гибридизация in situ с политенной хромосомой дрозофилы . Проиллюстрирована гибридизация клона YAC с политенной хромосомой. Область гибридизации указана стрелкой. (Любезно предоставлено Дэниелом Л. Хартлом, Гарвардский университет.)

Из-за возможностей генетики Drosophila полное секвенирование генома Drosophila в начале 2000 года стало важной вехой в геномном анализе. Геном дрозофилы состоит примерно из 180 × 10 ⁶ пар оснований, из которых около одной трети приходится на гетерохроматин. Остальные 120 × 10 ⁶ пар оснований генома дрозофилы содержат приблизительно 13 600 генов, что несколько меньше числа генов в С. Элеганс . Особенно поразительно, что такое сложное животное, как Drosophila , имеет только вдвое больше генов, чем у дрожжей, и функциональный анализ новых генов, которые были обнаружены в результате секвенирования генома Drosophila , несомненно, сыграет важную роль в понимании молекулярные основы развития животных.

Полные последовательности хромосом 2 и 4 Arabidopsis thaliana были опубликованы в 1999 г. Вместе эти две хромосомы составляют около 32% генома и содержат приблизительно 7800 генов. Некоторые из этих генов родственны генам дрожжей и C. elegans , тогда как другие являются новыми и могут представлять гены, специфичные для растений. Таким образом, появляющаяся последовательность генома Arabidopsis , вероятно, обнаружит в общей сложности около 20 000 генов, анализ которых, как можно ожидать, послужит новой основой для исследований биологии растений.

История геномики – YourGenome

• 1871

• Фридрих Мишер публикует свою статью, определяющую присутствие «нуклеина» (теперь известного как ДНК) и связанных с ним белков в ядре клетки.
• Первый международный матч союза регби между Англией и Шотландией .

• 1904

• Уолтер Саттон и Теодор Бовери предложили хромосомную теорию наследственности после того, как обнаружили, что хромосомы встречаются в согласованных парах, одна из которых унаследована от матери, а другая — от отца.
• Теодор Рузвельт избран президентом США.

• 1910

• Альбрехт Коссель удостоен первой Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие пяти нуклеотидных оснований, аденина, цитозина, гуанина, тимина и урацила.
• Показан первый фильм ужасов, версия «Франкенштейна» Мэри Шелли.

• 1950

• Эрвин Чаргафф определяет схему спаривания оснований A, C, G и T. Он обнаружил, что концентрации тимина и аденина, а также цитозина и гуанина всегда находятся в равных количествах в образцах ДНК. Это предполагает, что A всегда соединяется с T, а C всегда соединяется с G.
• Войска Северной Кореи вторгаются в Южную Корею, спровоцировав Корейскую войну.

• 1952

• Эксперименты Херши-Чейза проводятся Альфредом Херши и Мартой Чейз, чтобы продемонстрировать, что ДНК, а не белок, несет нашу генетическую информацию.
• Мать Тереза ​​открывает приют для умирающих и обездоленных в Калькутте.

• 1953

• Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик при участии Розалинды Франклин и Мориса Уилкинса открывают структуру двойной спирали ДНК.
• Коронация королевы Елизаветы II проходит в Вестминстерском аббатстве в Лондоне.

• 1961

• Маршалл Ниренберг, Хар Гобинд Корана и их коллеги разгадывают «код жизни». Они определяют, как буквы в ДНК читаются в блоках по три, называемых «кодонами». Каждый кодон определяет аминокислоту, которая добавляется к белку во время синтеза.
• Джон Ф. Кеннеди становится президентом США.

• 1968

• Маршалл Ниренберг, Хар Гобинд Корана и Роберт Холли получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1968 года за работу Ниренберга и Кораны по расшифровке генетического кода и работу Холли по секвенированию первой молекулы тРНК.
• Американский правозащитник Мартин Лютер Кинг-младший убит в Мемфисе.

• 1977

• Фредерик Сенгер разрабатывает метод секвенирования ДНК, который он и его команда используют для секвенирования первого полного генома — вируса phiX174.
• Умер американский рок-певец Элвис Пресли.

• 1980

• Фред Сенгер разделяет Нобелевскую премию по химии с Уолли Гилбертом и Полом Бергом за новаторские методы секвенирования ДНК.
• Британский певец и автор песен Джон Леннон застрелен в Нью-Йорке.

• 1983

• Местонахождение гена, ответственного за болезнь Гентингтона, определено Джеймсом Гузеллой и его командой в Больнице общего профиля Массачусетса, США.
• Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР), используемый для амплификации ДНК, разработан доктором Кэри Маллис из Cetus Corporation в Калифорнии, США.
• Использование ремней безопасности водителями и пассажирами на передних сиденьях становится обязательным в Великобритании.

• 1985

• Алек Джеффрис разрабатывает метод анализа ДНК. Профиль ДНК создается путем подсчета количества коротких повторяющихся последовательностей ДНК, обнаруженных в десяти конкретных областях генома.
• В возрасте 17 лет Борис Беккер становится самым молодым победителем Уимблдона в мужском одиночном разряде.

• 1990

• Запущен проект «Геном человека». Целью проекта является секвенирование всех 3 миллиардов букв человеческого генома за 15 лет.
• Нельсон Мандела выходит из тюрьмы в ЮАР.

• 1992

• Группа американских и британских ученых раскрывает методику тестирования эмбрионов, еще находящихся в утробе матери, на наличие генетических заболеваний, таких как муковисцидоз и гемофилия.
• Euro Disney открывается недалеко от Парижа во Франции.

• 1993

• Центр Сэнгера недалеко от Кембриджа открыт Фредом Сэнгером.
• Фильм «Парк Юрского периода» стал кассовым хитом во всем мире.

• 1995

• Завершена последовательность генома первой бактерии ( Haemophilus influenza ).
• Том Хэнкс получает «Оскар» за лучшую мужскую роль в фильме «Форрест Гамп».

• 1996

• Международная команда» завершила секвенирование генома дрожжей, Saccharomyces cerevisiae .
• Первое клонированное животное, овечка Долли, рождается в Институте Рослина, входящем в состав Эдинбургского университета.
• Рэпер Тупак Шакур застрелен в Лас-Вегасе.

• 1998

• Джон Сулстон (Институт Wellcome Trust Sanger, Кембридж) и Боб Уотерстон (Вашингтонский университет, Сент-Луис) публикуют геном червя-нематоды, С. элегантный .
• Создана поисковая система Google.

• 1999

• Хромосома 22 — первая человеческая хромосома, секвенированная в рамках проекта «Геном человека».
• Запущен обозреватель генома Ensembl.
• Евро введен в качестве валюты в Европе.

• 2000

• Полная последовательность генома модельного организма Drosophila melanogaster (дрозофилы) завершена.
• Калифорнийский университет в Санта-Круз (UCSC) запускает браузер UCSC Genome Browser.
• Летние Олимпийские игры проходят в Сиднее, Австралия.

• 2001

• Опубликован первый проект последовательности генома человека.
• Террористы «Аль-Каиды» атакуют башни-близнецы Всемирного торгового центра в Нью-Йорке.

• 2002

• Мышь является первым млекопитающим, у которого завершена полная последовательность генома. Проект осуществляется Международным консорциумом по секвенированию генома мыши. Геном мыши на 14% меньше генома человека, но более 95 процентов генома мыши похожи на наш.
• Запущен международный проект HapMap, целью которого является создание «каталога» общих генетических вариаций человека и их местонахождение в геноме.
• Геном паразита Plasmodium falciparum , вызывающего малярию у людей, завершен.
• Королева Елизавета, королева-мать, скончалась в возрасте 101 года.

• 2003

Проект

• «Геном человека» завершен и подтверждает, что у людей примерно 20 000–25 000 генов. Геном человека секвенирован до 9Точность 9,99%, на 2 года раньше запланированного срока.
• Проект ENCODE запущен Национальным институтом исследования генома человека и направлен на выявление и характеристику всех генов в геноме человека.
• Саддам Хусейн, бывший президент Ирака, захвачен американскими войсками в небольшом городке в 140 км к северо-западу от Багдада.

• 2004

• Опубликован «качественный» проект генома крысы. Геном меньше генома человека, но больше генома мыши.
• Первый однополый брак в США заключен в Массачусетсе.

• 2005

• Отчет HapMap (карта генетической изменчивости человека), опубликованный в журнале Nature .
• Геном шимпанзе завершен.
• Ураган Катрина обрушился на прибрежные районы Луизианы, Миссисипи и Алабамы в США.

• 2007

• Представлена ​​новая технология секвенирования ДНК, которая увеличивает производительность секвенирования ДНК в 70 раз за один год!
• Apple представляет iPhone.

• 2008

• Запущен проект «1000 геномов» — первый проект, целью которого является секвенирование полных геномов большого количества людей (2500).
• Платформы для секвенирования следующего поколения приводят к резкому снижению затрат на секвенирование.
• Барак Обама избран первым чернокожим президентом США.

• 2009

• Опубликован первый всесторонний анализ геномов рака, включая рак легкого и злокачественную меланому.
• Самолет авиакомпании US Airways благополучно совершил аварийную посадку на реке Гудзон вскоре после взлета из аэропорта Ла-Гуардия в Нью-Йорке.

• 2010

• Wellcome Trust запускает UK10K, целью которого является сравнение геномов 4000 здоровых людей с геномами 6000 человек, живущих с заболеванием, подозреваемым в генетической причине.
• Проект «1000 геномов» публикует пилотную статью в журнале Nature .

Геном

• неандертальца опубликован в Природа .
• Землетрясение магнитудой 7 произошло на Гаити и опустошило страну.

• 2012

В исследовании

• ENCODE опубликовано 30 научных статей, описывающих активные области генома человека, включая подтверждение того, что геном человека содержит 20 687 генов, кодирующих белки.
• Круизный лайнер Costa Concordia сел на мель в Изола-де-Джильо, Италия.

• 2013

• Верховный суд США постановил, что природная ДНК не может быть запатентована.
• Геном рыбки данио завершен.
• Энди Мюррей становится первым британским теннисистом с 1936 года, выигравшим титул в мужском одиночном разряде на Уимблдоне.

• 2018

• Завершен проект 100 000 геномов, в рамках которого секвенировано 100 000 геномов пациентов, страдающих редкими заболеваниями или раком.