Международный проект HapMap

редактировать

Международный проект HapMap был организацией, которая стремилась разработать гаплотип карта (HapMap ) генома человека для описания общих паттернов генетической изменчивости человека. HapMap используется для поиска генетических вариантов, влияющих на здоровье, болезни и реакцию на лекарства и факторы окружающей среды. Информация, полученная в рамках проекта, находится в свободном доступе для исследования.

Международный проект HapMap - это результат сотрудничества исследователей из академических центров, некоммерческих биомедицинских исследовательских групп и частных компаний в Канаде, Китае, Японии, Нигерия, Соединенное Королевство и Соединенные Штаты. Официально он начался со встречи 27-29 октября 2002 г. и, как ожидалось, продлился около трех лет. Он состоит из двух этапов; полные данные, полученные на этапе I, были опубликованы 27 октября 2005 г. Анализ набора данных для этапа II был опубликован в октябре 2007 г. Набор данных для этапа III был выпущен весной 2009 г.

Содержание

  • 1 Предпосылки
  • 2 Использованные образцы
  • 3 Научная стратегия
  • 4 Доступ к данным
  • 5 Публикации
  • 6 См. Также
  • 7 Ссылки
  • 8 Внешние ссылки

Предпосылки

В отличие от более редкие менделевские заболевания, комбинации различных генов и окружающая среда играют роль в развитии и прогрессировании распространенных заболеваний (таких как диабет, рак, болезнь сердца, инсульт, депрессия и астма ) или в индивидуальной реакции на фармакологические агенты. Чтобы найти генетические факторы, участвующие в этих заболеваниях, в принципе можно было бы провести исследование ассоциации всего генома : получить полную генетическую последовательность нескольких индивидуумов, некоторые из которых имеют заболевание, а некоторые нет, а затем искать различия между двумя наборами геномов. В то время этот подход был невозможен из-за стоимости полного секвенирования генома. Проект HapMap предложил ярлык.

Хотя любые два неродственных человека имеют примерно 99,5% своей последовательности ДНК, их геномы различаются в определенных местах нуклеотидов. Такие сайты известны как однонуклеотидные полиморфизмы (SNP), и каждая из возможных результирующих форм гена называется аллелем. Проект HapMap фокусируется только на общих SNP, где каждый аллель встречается как минимум в 1% населения.

У каждого человека есть две копии всех хромосом, кроме половых хромосом у мужчин. Для каждого SNP комбинация аллелей человека называется генотипом. Генотипирование относится к выявлению генотипа человека на определенном участке. В рамках проекта HapMap была выбрана выборка из 269 человек, отобрано несколько миллионов четко определенных SNP, проведено генотипирование людей по этим SNP и опубликованы результаты.

Аллели близлежащих SNP на одной хромосоме коррелированы. В частности, если известен аллель одного SNP для данного человека, часто можно предсказать аллели близлежащих SNP. Это связано с тем, что каждый SNP возник в истории эволюции как единичная точечная мутация, а затем передался по хромосоме в окружении других, более ранних точечных мутаций. SNP, которые разделены большим расстоянием на хромосоме, обычно не очень хорошо коррелируют, потому что рекомбинация происходит в каждом поколении и смешивает аллельные последовательности двух хромосом. Последовательность последовательных аллелей на конкретной хромосоме известна как гаплотип.

. Чтобы найти генетические факторы, участвующие в конкретном заболевании, можно действовать следующим образом. Сначала определяется определенная представляющая интерес область в геноме, возможно, из более ранних исследований наследования. В этой области находится набор тегов SNP из данных HapMap; это SNP, которые очень хорошо коррелируют со всеми другими SNP в регионе. Таким образом, изучение аллелей меток SNP у человека с большой вероятностью определит гаплотип этого человека. Затем определяют генотип этих тегов SNP у нескольких индивидуумов, у некоторых есть заболевание, а у некоторых нет. Сравнивая две группы, можно определить вероятные местоположения и гаплотипы, которые вовлечены в заболевание.

Используемые образцы

Гаплотипы обычно являются общими для разных популяций, но их частота может сильно различаться. Для включения в HapMap были отобраны четыре популяции: 30 троек взрослых и обоих родителей йоруба из Ибадан, Нигерия (YRI), 30 троек из штата Юта. жители северного и западного европейского происхождения (CEU), 44 неродственных японца из Токио, Японии (JPT) и 45 неродственных ханьских китайцев лица из Пекина, Китая (CHB). Хотя гаплотипы, выявленные в этих популяциях, должны быть полезны для изучения многих других популяций, в настоящее время в параллельных исследованиях изучается целесообразность включения дополнительных популяций в проект.

Все образцы были собраны в процессе взаимодействия с сообществом с надлежащего информированного согласия. Процесс взаимодействия с сообществом был разработан для выявления и попытки отреагировать на культурно специфические проблемы, а также для предоставления участвующим сообществам вклада в процессы информированного согласия и сбора образцов.

На этапе III были собраны 11 глобальных групп предков: ASW (африканское происхождение на юго-западе США); CEU (жители Юты северного и западноевропейского происхождения из коллекции CEPH); CHB (ханьские китайцы в Пекине, Китай); CHD (китайский в столичном Денвере, Колорадо); GIH (индейцы гуджарати в Хьюстоне, штат Техас); JPT (японский язык в Токио, Япония); LWK (Лухья в Вебуе, Кения); MEX (мексиканские корни в Лос-Анджелесе, Калифорния); MKK (масаи в Киньяве, Кения); TSI (тосканцы в Италии); YRI (Йоруба в Ибадане, Нигерия).

ФазаIDМестоНаселениеДеталь
I / IICEUСША Юта жители северного и западноевропейского происхождения из коллекции CEPH Деталь
I / IICHBКитай Хань китайский в Пекин, Китай Деталь
I / IIJPTЯпония Японский в Токио, Япония Деталь
I / IIYRIНигерия Йоруба в Ибадане, Нигерия Деталь
IIIASWСША Африканское происхождение на Юго-Западе США Деталь
IIICHDСША Китайцы в столичном Денвере, CO, США Деталь
IIIGIHСША Гуджарати Индейцы в Хьюстоне, TX, США Деталь
IIILWKКения Лухья в Вебуе, Кения Деталь
IIIMKKКения Масаи в, Кения Деталь
IIIMXLСША Мексиканское происхождение в Лос-Анджелес, CA, U nited States Деталь
IIITSIИталия Тоскани в Италия Деталь

Также были созданы три комбинированные панели, которые позволяют лучше идентифицировать SNP в группах за пределами девяти однородных выборок: CEU + TSI (объединенная панель жителей Юты северного и западноевропейского происхождения из коллекции CEPH и тосканцев в Италии); JPT + CHB (объединенная панель японского языка в Токио, Япония и китайская хань в Пекине, Китай) и JPT + CHB + CHD (объединенная панель японского языка в Токио, Япония, китайская хань в Пекине, Китае и китайская в столичном Денвере, Колорадо). CEU + TSI, например, является лучшей моделью для британских британцев, чем только CEU.

Научная стратегия

Секвенирование полных геномов пациентов в 1990-е было дорогостоящим. Таким образом, Национальные институты здравоохранения поддержали идею «ярлыка», который заключался в том, чтобы смотреть только на те участки генома, где у многих людей есть вариантная единица ДНК. Теория, лежащая в основе этого ярлыка, заключалась в том, что, поскольку основные заболевания распространены, также будут генетические варианты, которые их вызывают. Естественный отбор сохраняет геном человека свободным от вариантов, которые наносят вред здоровью до того, как дети вырастут, согласно теории, но не справляется с вариантами, которые появляются в более позднем возрасте, что позволяет им стать довольно распространенными (в 2002 г. Компания Health начала проект стоимостью 138 миллионов долларов под названием HapMap для каталогизации общих вариантов в геномах Европы, Восточной Азии и Африки).

Для Фазы I один общий SNP был генотипирован каждые 5000 оснований. Всего было генотипировано более одного миллиона SNP. Генотипирование проводилось 10 центрами с использованием пяти различных технологий генотипирования. Качество генотипирования оценивалось с использованием дублирующих или связанных образцов и путем периодических проверок качества, когда центры должны были генотипировать общие наборы SNP.

Канадскую группу возглавил Томас Дж. Хадсон из Университета Макгилла в Монреале и сосредоточился на хромосомах 2 и 4p. Китайскую группу возглавил Хуанмин Ян с центрами в Пекине, Шанхае и Гонконге и сосредоточился на хромосомах 3, 8p и 21.. Японскую группу возглавил Юсуке Накамура из Токийского университета, и она сосредоточилась на хромосомах 5, 11, 14, 15, 16, 17 и 19. Британскую команду возглавлял в Институте Сэнгера и сосредоточились на хромосомах 1, 6, 10, 13 и 20. В США было четыре центра генотипирования: группа, возглавляемая и в Illumina Inc. в Сан-Диего (изучает хромосомы 8q, 9, 18q, 22 и X), группа под руководством Дэвида Альтшулера и Марка Дейли в Институте Броуда в Кембридже, США (хромосомы 4q, 7q, 18p, Y и митохондрия ), группа под руководством Ричарда Гиббса из Бейлор-колледжа of Medicine в Houston (хромосома 12), и группа под руководством из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (хромосома 7p).

Чтобы получить достаточно SNP для создания карты, Консорциум профинансировал большой проект повторного секвенирования, чтобы обнаружить миллионы дополнительных SNP. Они были отправлены в общедоступную базу данных dbSNP. В результате к августу 2006 года база данных включала более десяти миллионов SNP, и более 40% из них были известны как полиморфные. Для сравнения, в начале проекта было идентифицировано менее 3 миллионов SNP, и не более 10% из них были известны как полиморфные.

Во время фазы II более двух миллионов дополнительных SNP были генотипированы по всему геному Дэвидом Р. Коксом, Келли А. Фрейзер и другими, а также 500000 компанией Affymetrix.

Доступ к данным

Все данные, созданные проектом, включая частоты SNP, генотипы и гаплотипы, были размещены в открытом доступе и доступны для скачивания.. Этот веб-сайт также содержит браузер генома, который позволяет находить SNP в любой интересующей области, их частоты аллелей и их связь с ближайшими SNP. Также предоставляется инструмент, который может определять SNP тегов для заданной области интереса. К этим данным также можно получить прямой доступ из широко используемой программы Haploview.

Публикации

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-24 04:32:18
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте