В погоне за геномами

Американские ученые приступают к расшифровке генома собаки. В качестве наиболее подходящей "кандидатуры" был выбран боксер.

На прошлой неделе Национальный институт по исследованию генома человека (National Human Genome Research Institute),  расположенный в Мэриленде, США, заявил о внесении домашней собаки (Canis familiaris) в список организмов, приоритетных для секвенирования.

Для тех, кто не знает или забыл, напомню, что термин "секвенирование" заимствован из английского (от sequence – последовательность, очередность, порядок) и в биотехнологии обозначает процедуру определение последовательности нуклеотидов в молекулах нуклеиновых кислот. Процесс заключается в разрезании исходной молекулы на отдельные части, определении их последовательности и последующем построении из полученных фрагментов целостной схемы генетической информации. Сегодня секвенирование производится в автоматическом режиме с помощью специальных приборов – секвенаторов.

Изучение генома собаки будет проводиться на базе Центра геномных исследований при Массачусетском технологическом институте. С целью выбора подходящей "кандидатуры" для секвенирования исследователями  данного института было изучено более 120 собак 60 пород. В результате учёные остановили свой выбор на боксере, поскольку, как показал анализ, собаки именно этой породы характеризуются наименьшими вариациями генома между отдельными особями. Всё, что потребуется от животного для начала секвенирования, это проба крови.

Организм собаки может быть хорошей моделью для изучения болезней человека. Поэтому ожидается, что исследование собачьего генома будет полезно при анализе значительного количества заболеваний, которыми страдают как собака, так и человек. К ним относятся нарушения зрения (в частности, т.н. прогрессирующая атрофия сетчатки), глухота, злокачественные новообразования, эпилепсия, сердечные заболевания, аутоиммунные нарушения и т.д.

Исследовательская команда намерена начать секвенирование уже в июне и надеется завершить определение последовательности приблизительно 2,8 миллиарда основ за последующие 12 месяцев. Стоимость проекта составит, по данным различных источников, от 50 до 76 млн. долларов.

В дальнейшем планируется также исследовать последовательность ДНК собак ещё от 10 до 20 пород (среди которых борзые) на предмет её внутривидового разнообразия.

В то время, когда массачусетские специалисты собираются исследовать геном собаки, их коллеги из Вашингтонского университета приближаются к завершению секвенирования ДНК шимпанзе (Pan troglodytes). В дальнейшем они намерены упорядочить полученные данные, используя в качестве основы геном человека. Надеемся, что это, наконец, позволит окончательно определить степень генетической близости человека и шимпанзе. Напомню, что согласно недавнему заявлению Морриса Гудмена (Morris Goodman) из Уэйнского государственного университета, сходство геномов человека и шимпанзе достигает 99,4%, и это, возможно, позволит объединить их в один род.

На это же лето назначено начало секвенирование генома другого примата - Macaca mulatto или макаки-резус, чем намерены заняться специалисты из Бейлорского медицинского колледжа (Baylor College of Medicine), расположенного в Хьюстоне, Техас.

Этой же научной группой проводится изучение генома медоносной пчелы (Apis mellifera), приблизительный план организации генома которой должен быть готов уже к концу июля. Также близится к финалу секвенирование ДНК уже второго вида плодовой мухи дрозофилы – теперь исследователи заняты видом Drosophila pseudoobscura. Дрозофилы – классический объект исследований генетиков, на котором впервые было установлено значительное количество общих закономерностей наследственности и изменчивости. Завершение данного проекта позволит впервые сравнить полные последовательности ДНК организмов двух близких видов.

Бейлорская команда готова приступить к секвенированию генома коровы, однако, из 50 млн. долларов, требуемых на осуществление проекта, пока в наличии лишь пятая часть суммы.

Фрэнсис Коллинз (Francis Collins), глава NHGRI, говоря о значении секвенирования ДНК животных, отмечает, что "Сравнение человеческого генома с геномом организмов других видов помогает установить области схожести и различий, что является весьма полезным при изучении структуры и функций человеческих генов".