Durante los últimos 17 años, la mayoría de los científicos de todo el mundo han estado utilizando la secuencia de ácido nucleico, o genoma, un conjunto de información de ADN, principalmente de un solo individuo como una especie de referencia "de referencia" y representación de especies humanas para comparar genéticavariedad entre grupos de personas.
Conocido como el genoma de referencia GRCh38, se actualiza periódicamente con secuencias de ADN de otros individuos, pero en un nuevo análisis, los científicos de Johns Hopkins ahora dicen que los genomas colectivos de 910 personas de ascendencia africana tienen una gran parte: alrededor de 300 millonesbits - de material genético que falta en el genoma de referencia básico.
"Hay mucho más ADN humano de lo que pensábamos originalmente", dice Steven Salzberg, Ph.D., Profesor Distinguido Bloomberg de Ingeniería Biomédica, Ciencias de la Computación y Bioestadística en la Universidad Johns Hopkins.
Conocer las variaciones en los genomas entre las poblaciones es esencial para el diseño de investigación para revelar por qué ciertas personas o grupos de personas pueden ser más o menos susceptibles a afecciones de salud comunes, como enfermedades cardíacas, cáncer y diabetes, y Salzberg dice que los científicos necesitanconstruir más genomas de referencia que reflejen más de cerca las diferentes poblaciones.
"El mundo entero depende de lo que es esencialmente un genoma de referencia único, y cuando un análisis de ADN en particular no coincide con la referencia y descarta esas secuencias que no coinciden, esos bits descartados pueden de hecho contener las respuestas y las pistasestás buscando ", dice Salzberg.
Rachel Sherman, la primera autora del informe y estudiante de doctorado en ciencias de la computación en Johns Hopkins, dice: "Si usted es un científico que busca variaciones del genoma relacionadas con una afección que es más frecuente en una determinada población,desearía comparar los genomas con un genoma de referencia más representativo de esa población "
Específicamente, el genoma de referencia del mundo se ensambló a partir de las secuencias de ácido nucleico de un puñado de voluntarios anónimos. Otros investigadores luego determinaron que el 70 por ciento del genoma de referencia deriva de un solo individuo que era mitad europeo y mitad africano, y el resto derivade múltiples individuos de ascendencia europea y china, según Salzberg.
"Estos resultados subrayan la importancia de la investigación en poblaciones de diversos orígenes y ancestros para crear una imagen integral e inclusiva del genoma humano", dijo James P. Kiley, Ph.D., director de la División de Enfermedades Pulmonares en elInstituto Nacional del Corazón, los Pulmones y la Sangre NHLBI, que apoyó el estudio. "Una imagen más completa del genoma humano puede conducir a una mejor comprensión de las variaciones en el riesgo de enfermedad en diferentes poblaciones".
Para el nuevo análisis, descrito en línea el 19 de noviembre en Genética de la naturaleza Salzberg y Sherman comenzaron su proyecto con ADN recolectado de 910 personas de ascendencia africana que viven en 20 regiones de todo el mundo, incluidos los EE. UU., África Central y el Caribe. Su ADN había sido recolectado para un estudio apoyado por el NHLBI en JohnsHopkins dirigido por Kathleen Barnes, Ph.D., quien ahora está en la Universidad de Colorado y continúa liderando este programa sobre factores genéticos que pueden contribuir al asma y la alergia, afecciones que se sabe que están sobrerrepresentadas en esta población.
Muchos investigadores buscan pequeñas diferencias entre el genoma de referencia y los genomas de los individuos que estudian, a veces solo un cambio en los pares de bases químicas dentro del ADN. Estos pequeños cambios se denominan polimorfismos de un solo nucleótido o SNP.
Sin embargo, el equipo de Salzberg se centra en variaciones más grandes en el genoma. "Los SNP se correlacionan muy bien para determinar la ascendencia de un individuo, pero no han funcionado tan bien para determinar las variaciones genéticas que pueden contribuir a enfermedades y afecciones comunes", dice Salzberg"Algunas condiciones pueden deberse a variaciones en secciones más grandes del genoma".
Durante un período de dos años, Salzberg y Sherman analizaron las secuencias de ADN de las 910 personas, buscando secciones de ADN de al menos 1,000 pares de bases de largo que no se alinearan o no coincidieran con el genoma de referencia ". Dentro de estas secuencias de ADN están lo quehace que un individuo sea único ", dice Sherman.
Reunieron esas secuencias y buscaron superposiciones y redundancias, filtraron secuencias de menos de 1,000 pares de bases y ADN probablemente vinculado a bacterias, que se encuentra en todos los humanos.
Luego compararon las secuencias ensambladas de los 910 individuos con el genoma de referencia estándar para encontrar lo que Salzberg llama, "fragmentos de ADN que puede tener y yo no"
En total, encontraron 300 millones de pares de bases de ADN, que es aproximadamente el 10 por ciento del tamaño estimado de todo el genoma humano, que el genoma de referencia no tenía en cuenta. La sección más grande de ADN único que encontraron fue 152,000pares de bases de largo, pero la mayoría de los trozos tenían aproximadamente 1,000-5,000 pares de bases de largo.
Una pequeña porción de estas secuencias de ADN puede superponerse con genes que codifican proteínas u otras funciones celulares, pero, dice Salzberg, no han mapeado la función de cada secuencia.
Tampoco pudieron encontrar secuencias que se alinearan con tener asma o no. Pero Salzberg no se desanima: "Hasta que no estudies el paisaje, no podrás descubrir qué es útil".
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Materiales proporcionado por Medicina Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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