Humán genom projekt ( ) (+2007, 2008) Humán fenom projekt

Hasonló dokumentumok
1953 DNS szerkezet Watson genomja. A Humán Genom Projekt. befejezése. J. D. Watson F. H. C. Crick. 1955: 46 emberi kromoszóma van

Nőknél előfordulhat X-hez kötött recesszív rendellenesség? Ha igen, hogyan?

A DNS szerkezete. Genom kromoszóma gén DNS genotípus - allél. Pontos méretek Watson genomja. J. D. Watson F. H. C. Crick. 2 nm C G.

Neurogenetika: a gyermekkori epilepszia genetikai vonatkozásai

10. CSI. A molekuláris biológiai technikák alkalmazásai

A HUMÁN GENOM PROJEKT Sasvári-Székely Mária* Semmelweis Egyetem, Orvosi Vegytani, Molekuláris Biológiai és Pathobiokémiai Intézet

Human genome project

++ mm. +m +m +m +m. Hh,fF Hh,fF hh,ff hh,ff. ff Ff. Hh hh. ff ff ff ff. Hh Hh hh hh

A PKU azért nem hal ki, mert gyógyítják, és ezzel növelik a mutáns allél gyakoriságát a Huntington kór pedig azért marad fenn, mert csak későn derül

Human Genome Project, évvel a tervezett befezés előtt The race is over, victory for Craig Venter. The genome is mapped* - now what?

Hátterükben egyetlen gén áll, melynek általában számottevő a viselkedésre gyakorolt hatása, öröklési mintázata jellegzetes.

Temperamentum, kognitív teljesítmény és hipnábilitás pszichogenetikai asszociációvizsgálatai

Többgénes jellegek. 1. Klasszikus (poligénes) mennyiségi jellegek. 2.Szinte minden jelleg több gén irányítása alatt áll

Hátterükben egyetlen gén áll, melynek általában számottevő a viselkedésre gyakorolt hatása, öröklési mintázata jellegzetes.

A Humán Fenom Projekt

Conserved ortholog set (COS) markerek térképezése Aegilops kromoszómákon

Humán genom variációk single nucleotide polymorphism (SNP)

Szakmai beszámoló (időközi beszámoló: )

Molekuláris genetikai vizsgáló. módszerek az immundefektusok. diagnosztikájában

Bakteriális identifikáció 16S rrns gén szekvencia alapján

HAPMAP Nemzetközi HapMap Projekt. SNP GWA Haplotípus: egy kromoszóma szegmensen lévő SNP mintázat

A Hardy-Weinberg egyensúly. 2. gyakorlat

Populációgenetikai vizsgálatok eredményei hangulatzavarokban. Képalkotó vizsgálatok alkalmazása a neuropszichofarmakológiában

10. Genomika 2. Microarrayek és típusaik

Populációgenetikai. alapok

1.1. A Humán Genom Projekt A Humán Genom Projekt célja A humán genom elsõ munkapéldányából levonható következtetések

A genetikai lelet értelmezése monogénes betegségekben

A genetikai vizsgálatok jelene, jövője a Ritka Betegségek vonatkozásában

Az emberi erőforrás értéke

Tudománytörténeti visszatekintés

A kötődési mintázat és a

Kromoszómák, Gének centromer

Prenatalis diagnosztika lehetőségei mikor, hogyan, miért? Dr. Almássy Zsuzsanna Heim Pál Kórház, Budapest Toxikológia és Anyagcsere Osztály

GENOMIKA TÖBBFÉLE MAKROMOLEKULA VIZSGÁLATA EGYIDŐBEN

Szakmai beszámoló (időközi beszámoló: )

Orvosi Genomtudomány 2014 Medical Genomics Április 8 Május 22 8th April 22nd May

1. A genomika alapjai - A humán genom Genomika

A kromoszómák kialakulása előtt a DNS állomány megkettőződik. A két azonos információ tartalmú DNS egymás mellé rendeződik és egy kromoszómát alkot.

Az Agrármérnöki MSc szak tananyagfejlesztése TÁMOP /1/A projekt

A HUMÁNGENETIKA LEGÚJABB EREDMÉNYEI Péterfy Miklós

Impakt faktor, hivatkozások

Proteomkutatás egy új tudományág születése

Gén kópiaszám és mikrorns kötőhely polimorfizmusok vizsgálata

Tartalomjegyzék TARTALOMJEGYZÉK

Genomika. Mutációk (SNP-k) és vizsgálatuk egyszerű módszerekkel. DNS szekvenálási eljárások. DNS ujjlenyomat (VNTR)

A nyelv genetikai háttere

Pszichogenetikai endofenotípusok vizsgálata

Genetikai tényezők szerepe a hangulati dimenziók és a dohányzási szokások variabilitásában. Doktori (PhD) disszertáció

A gidrán fajta genetikai változatosságának jellemzése mitokondriális DNS polimorfizmusokkal Kusza Szilvia Sziszkosz Nikolett Mihók Sándor,

A humán mitokondriális genom: Evolúció, mutációk, polimorfizmusok, populációs vonatkozások. Egyed Balázs ELTE Genetikai Tanszék

Az interdiszciplináris pszichogenetikai kutatócsoportunk: Szemléletmód. Miről szólnak az előadások?

Johann Gregor Mendel Az olmüci (Olomouc) és bécsi egyetem diákja Brünni ágostonrendi apát (nem szovjet tudós) Tudatos és nagyon alapos kutat

Zárójelentés. A D4-es dopamin receptor gén 5 régiójának haplotípus szerkezete: molekuláris és pszichiátriai vonatkozások ( ) F042730

Miben különbözünk az egértől? Szabályozás a molekuláris biológiában

BIOLÓGIA HÁZIVERSENY 1. FORDULÓ BIOKÉMIA, GENETIKA BIOKÉMIA, GENETIKA

A magyarok genetikai vizsgálata. Dr. Pamzsav Horolma (ISZKI)

HABILITÁCIÓS PÁLYÁZAT. Temperamentum, kognitív teljesítmény és hipnábilitás pszichogenetikai asszociációvizsgálatai" című habilitációs dolgozat

A géntechnológia genetikai alapjai (I./3.)

Az orvosi biotechnológiai mesterképzés megfeleltetése az Európai Unió új társadalmi kihívásainak a Pécsi Tudományegyetemen és a Debreceni Egyetemen

Hazai méhészeti genomikai és genetikai vizsgálatok

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

Mangalica specifikus DNS alapú módszer kifejlesztés és validálása a MANGFOOD projekt keretében

Domináns-recesszív öröklődésmenet

Humán Genom Project:

A DOPAMIN D4-ES RECEPTOR GÉN PROMOTER RÉGIÓJÁNAK FUNKCIONÁLIS VIZSGÁLATA

Sodródás Evolúció neutrális elmélete

MUTÁCIÓK. A mutáció az örökítő anyag spontán, maradandó megváltozása, amelynek során új genetikai tulajdonság keletkezik.

ÚJ GENERÁCIÓS SZEKVENÁLÁS

7. SOKFÉLESÉG. Sokféleség

ISMÉTLDÉSI POLIMORFIZMUSOK A KUTYA DOPAMINERG GÉNJEIBEN

DNS-szekvencia meghatározás

BIOINFORMATIKA Ungvári Ildikó

A gének világa, avagy a mi világunk is

Diagnosztikai célú molekuláris biológiai vizsgálatok

MOLEKULÁRIS GENETIKA A LABORATÓRIUMI MEDICINÁBAN. Laboratóriumi Medicina Intézet 2017.

Kutyafélék viselkedésgenetikája. Miklósi Ádám 2015

Genetika. Tartárgyi adatlap: tantárgy adatai

A genomiális medicina szép új világa

Evolúció. Dr. Szemethy László egyetemi docens Szent István Egyetem VadVilág Megőrzési Intézet

A metabolikus szindróma genetikai háttere. Kappelmayer János, Balogh István (

A funkcionális genomikai eszköztár szerepe az onkológiai kutatásokban

Genetika 2. előadás. Bevezető


Igazságügyi genetika alapjai

Téma 2: Genetikai alapelvek, a monogénes öröklődés -hez szakirodalom: (Plomin: Viselekedésgenetika 2. fejezet) *

Juhász Angéla MTA ATK MI Alkalmazott Genomikai Osztály SZEKVENCIA ADATBÁZISOK

TÁPLÁLKOZÁSI AKADÉMIA

Molekuláris genetika a hal génmegőrzésben - eredmények és trendek -

Molekuláris biológiai eljárások alkalmazása a GMO analitikában és az élelmiszerbiztonság területén

Cserző Miklós Bioinformatika és genomanalízis az orvostudományban. Integrált biológiai adatbázisok

Informatikai Rendszerek Tervezése

Tartalom. Javítóvizsga követelmények BIOLÓGIA...2 BIOLÓGIA FAKULTÁCIÓ...5 SPORTEGÉSZSÉGTAN évfolyam évfolyam évfolyam...

T Zárójelentés

A bioinformatika gyökerei

VÁLASZ OPPONENSI VÉLEMÉNYRE

Biomassza alapú bioalkohol előállítási technológia fejlesztése metagenomikai eljárással

Poligénes v. kantitatív öröklődés

OTKA K 81466, témavezető: Dr. Sasvári Mária.

mangalica sertésn Prof. dr. Bali Papp Ágnes TÁMOP-4.2.1/B Szellemi, szervezeti és K+F infrastruktúra fejlesztés a Nyugatmagyarországi

Bioinformatika az élelmiszergyártásban és a táplálkozástudományban

Átírás:

Nature Genetics, May 2003 Humán genom projekt (1989-2003) (+2007, 2008) Humán fenom projekt (2003- ) fenotípus ASSZOCIÁCIÓ genotípus 1 2 : 1989-2003 A Humán Genom projekt eredményei A Humán Genom polimorf jellege A Humán Fenom Projekt 3 Humán Genom Projekt Hierarchikus módszer GGGGGCTGAG GGCCAGAGGC J. Watson TGCGGGGGGG, a HGP első GGGCGGCGGG elnöke ATGAGCTAGG CGTCGGCGGT TGAGTCGGGC GCGGAGTCGG Markerek, GGGCAGGGGG clone by clone AGCGGGCGTG technika GAGGGCGCGC ACGAGGTCGA cél: egyetlen ember haploid (azaz fél) GGGACGCACG CACGGGCCGG GTAGGATGGC GCTGGCGTCG ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC kromoszóma készletének információját CTGGTCTGGC CGCCCCTCCA TCCTTGTCGG felderíteni. TTTCTCGGGT (nem ismert, CGCGGACCCC hogy ki) GCGCGGCGCC GGGCGATGCT GGCCTGCCCG TGGCCACCAC 1989-ben CTCGCTTCAT alapított állami TCCCGTCTCT szektor TTGGGCCGCC GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC 1992: 1$/bp, GCAAAATTCC 100,000 AAGATGAGCA bp/év reménytelennek AATACTGGGC tűnt TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG nemzetközi AGCCGGGGCG koordináció GGTCGGGGGC GGGACCAGGG 4 A HGP egyenes útja Hogyan keresi a matematikus az oroszlánt a sivatagban? GTCCGGTCCC Watson által GGGACCCCCT kidolgozott GCCCAGGGTC Hierarchikus AGAGGGGCGC módszer: CTACCTAGCT CACGGTCTTG GGCCGGAGGG A Humán genom AATGGAGGAG projekt GGAGCGGGGT fő stratégiája CGACCGCTCA a genom GCTGTCCGCC hierarchikus CAGTTTCGGA GGCGGCCACG lebontása CGAGGATCAA mind kisebb CTGTGCAACG és kisebb GGTGGGGCCG szerkezeti CGGCTGACCG egységre, és TGGTGGTCGC GGGGGCTGAG GGCCAGAGGC TGCGGGGGGG GGGCGGCGGG ATGAGCTAGG CGTCGGCGGT GGGGGCTGAG csupán ezt GGCCAGAGGC követte a szekvenálási TGCGGGGGGG GGGCGGCGGG munka. Sokan ATGAGCTAGG kritizálták CGTCGGCGGT a TGAGTCGGGC GCGGAGTCGG GGGCAGGGGG AGCGGGCGTG GAGGGCGCGC ACGAGGTCGA TGAGTCGGGC tervet a rendkívül GCGGAGTCGG időigényes GGGCAGGGGG hierarchikus AGCGGGCGTG rendszer GAGGGCGCGC kiépítése ACGAGGTCGA GGCGAGTCCG miatt. CGGGGGAGGC GGGCAGAGCC TGAGCTCAGG TCTTTCTGCG TCTGGCGGAA CGGGCCTGGG A DNS-szekvenálás AGGGAGGTTT technikai TGCCAGATAC kivitelezése CAGGTGGACT maximum AGGGTGAGCG 500 CCCGAGGGCC GGGACGCACG CACGGGCCGG GTAGGATGGC GCTGGCGTCG ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC GGGACGCACG betűs sorozatokban CACGGGCCGG GTAGGATGGC történik. Ezért GCTGGCGTCG a végeláthatatlan ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC DNSmolekulákat CGCCCCTCCA ilyen nagyságrendű TCCTTGTCGG TTTCTCGGGT darabokra kell CGCGGACCCC bontani, GCGCGGCGCC és CTGGTCTGGC CGCCCCTCCA TCCTTGTCGG TTTCTCGGGT CGCGGACCCC GCGCGGCGCC CTGGTCTGGC GGGCGATGCT GGCCTGCCCG TGGCCACCAC CTCGCTTCAT TCCCGTCTCT TTGGGCCGCC GGGCGATGCT csupán ezeket GGCCTGCCCG a kisebb TGGCCACCAC fragmenteket CTCGCTTCAT szekvenálják. TCCCGTCTCT A kapott TTGGGCCGCC 3000 könyv kellene a DNS-nek (ezer oldalas, egy oldalon ezer betű) nyers szekvenciákat azután összerakják, és így készül el a GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC GCAAAATTCC AAGATGAGCA AATACTGGGC GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC GCAAAATTCC AAGATGAGCA AATACTGGGC Ezt a hatalmas információ-tömeget ezért praktikusan egy végleges szekvencia. A részek összerakása azonban nem TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG AGCCGGGGCG GGTCGGGGGC GGGACCAGGG TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG AGCCGGGGCG GGTCGGGGGC GGGACCAGGG szabadon hozzáférhető internetes adatbázisban tárolják. 5 könnyű. 6 1

Az alternatív Humán Genom Projekt A shotgun módszer GGGGGCTGAG GGCCAGAGGC TGCGGGGGGG GGGCGGCGGG ATGAGCTAGG CGTCGGCGGT TGAGTCGGGC GCGGAGTCGG GGGCAGGGGG AGCGGGCGTG GAGGGCGCGC ACGAGGTCGA Shotgun GGGACGCACG módszer: CACGGGCCGG GTAGGATGGC GCTGGCGTCG ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC A CTGGTCTGGC genomot CGCCCCTCCA felszabdalták, TCCTTGTCGG ezeket TTTCTCGGGT a darabokat CGCGGACCCC szekvenálták, GCGCGGCGCC majd GGGCGATGCT az átfedő GGCCTGCCCG szekvenciák TGGCCACCAC segítségével CTCGCTTCAT összeillesztették. TCCCGTCTCT TTGGGCCGCC (a módszer bizonyítottan működött kisebb (bakteriális) genomoknál) GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC GCAAAATTCC AAGATGAGCA AATACTGGGC Így a hierarchikus módszert elhagyva egy gyorsabb TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG AGCCGGGGCG GGTCGGGGGC GGGACCAGGG módszert dolgozott ki. 7 eredményei 2001 Első (nyers) genom szekvencia 50 évvel a DNS kettősspirál megfejtése után 2003 A HGP befejezése A posztgenomikus éra kezdete 8 Összehasonlító vizsgálatok A hasznos információ (gének) a genom 1-2%-át foglalják el! Ma: kb. 18-20.000 fehérje kódoló gén Orvos-biológiai periódusos rendszer humán gének humán fehérjék 9 Csimpánz emberi genom: kb. 95%-ban azonos 10 További diploid genomok 2007-2008 2007 szept. 4. Az első teljes (diploid) egyedi humán genom: Craig Venter The Craig Venter Institute PGP-10 http://www.nature.com/news/2008/080416/full/452788b.html 12 2

HuRef: Internetes adatbázis Craig Venter genomjáról Az egyedi variáció 0.1 % helyett kb. 0.5 % 3.2 millió SNP (1.3 millió új!) http://huref.jcvi.org/ 13 Heterozigócia igen magas: Gének 44%-a heterozigóta.... Apai kromoszóma Anyai kromoszóma 14 A Nobel díjas Watson genetikai betűi: 2008 ápr. (Nature) Új módszer 4 hónap csak 1 millió $! Hasonló eredmények 3,3 millió SNP jelentős heterozigócia Watson vs. Venter??? 1.6 millió különböző http://www.nature.com/nature/journal/v452/n7189/full/452819a.html SNP 15 Az 1000 ember genom projekt (2008. január 23-tól) http://www.1000genomes.org/ Wellcome Trust Sanger Institute(Anglia) Beijing Genomics Institute (Kína) National Human Genome Research Institute (NHGRI, USA) National Institutes of Health (NIH, USA) Becsült költség: $30-50 millió csak 30.000 dollár/egyed A kiválasztott ezer ember különböző populációkat képvisel: Yoruba in Ibadan, Nigeria; Japanese in Tokyo; Chinese in Beijing; Utah residents with ancestry from northern and western Europe; Luhya in Webuye, Kenya; Maasai in Kinyawa, Kenya; Toscani in Italy; Gujarati Indians in Houston; Chinese in metropolitan Denver; people of Mexican ancestry in Los Angeles; 16 people of African ancestry in the southwestern United States. adatbázisa ENTREZ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/ ENTREZ http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/ Keresés (faj, gén) 17 18 3

ENTREZ Nucleotide http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/map_search.cgi?taxid=9606&query=drd4 Keresett gén kromoszómális lokalizációja Pontos lokalizáció, további info 11. kromoszóma nagyítás szekvencia keresett gén 19 20 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/mapview/maps.cgi?taxid=9606&chr=11&maps=ughs,genes,pheno-r&cmd=focus&fill=40&query=uid(48584801)&qstr=drd4 Mutációk, betegségek adatbázisa Gének ismert funkciói OMIM Online Mendelian Inheritance in Man Fenotípus és genotípus közötti kapcsolatokról nyújt információt Monogénesen öröklődő betegségek (OMIM) Watson genomjában Irodalmi összefoglalás, hivatkozások 21 http://www.nature.com/nature/journal/v453/n7193/full/453281a.html 22 A Humán Genom projekt eredményei A Humán Genom polimorf jellege A Humán Fenom Projekt A humán genom polimorf jellege Nem rokon emberek között: azonosság - 99.5% (kb. 3 millió bp különbség) Mutációk és Polimorfizmusok Ember és csimpánz: azonosság ~ 95% 23 24 4

Sajtóhibák?! GGGGGCTGAG GGCCAGAGGC TGCGGGGGGG GGGCGGCGGG ATGAGCTAGG CGTCGGCGGT TGAGTCGGGC GCGGAGTCGG GGGCAGGGGG AGCGGGCGTG GAGGGCGCGC ACGAGGTCGA GGGACGCACG CACGGGCCGG GTAGGATGGC GCTGGCGTCG ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC CTGGTCTGGC CGCCCCTCCA TCCTTGTCGG TTTCTCGGGT CGCGGACCCC GCGCGGCGCC GGGCGATGCT GGCCTGCCCG TGGCCACCAC CTCGCTTCAT TCCCGTCTCT TTGGGCCGCC GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC GCAAAATTCC AAGATGAGCA AATACTGGGC TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG AGCCGGGGCG GGTCGGGGGC GGGACCAGGG 25 amikor a sajtóhiba végzetes A mutáció: ritka allélváltozatok (1%-nál kisebb gyakoriságú) általában monogénes öröklődésű betegségek GGGGGCTGAG GGCCAGAGGC TGCGGGGGGG GGGCGGCGGG ATGAGCTAGG CGTCGGCGGT TGAGTCGGGC GCGGAGTCGG GGGCAGGGGG AGCGGGCGTG Desease GAGGGCGCGC genes identified ACGAGGTCGA GGGACGCACG CACGGGCCGG GTAGGATGGC GCTGGCGTCG ATGCCCGCGC GCTTCAGGGC CTGGTCTGGC CGCCCCTCCA TCCTTGTCGG TTTCTCGGGT CGCGGACCCC GCGCGGCGCC GGGCGATGCT GGCCTGCCCG TGGCCACCAC CTCGCTTCAT TCCCGTCTCT TTGGGCCGCC GCATTCGTCC ACGTGCCCGT CTCTCCCTGC GCAAAATTCC AAGATGAGCA AATACTGGGC TCACGGTGGA GCGCCGCGGG GGCCCCCCTG AGCCGGGGCG GGTCGGGGGC GGGACCAGGG 26 veszélytelen sajtóhibák Genetikai polimorfizmusok: 1%-nál gyakoribb génváltozatok SNP G C A C T A C C C G T G A T G G VNTR 2 ismétlődés 3 ismétlődés A humán genom polimorf jellege Nem rokon emberek között: azonosság - 99.5% (kb. 3 millió bp különbség) SNP és VNTR Polimorfizmusok G C A T T A C C C G T A A T G G Single Nucleotide Polymorphism Egypontos nukleotid variációk 4 ismétlődés 5 ismétlődés Variable Number of Tandem Repeats Változó számú ismétlődések 27 azonosság???% (hatalmas strukturális eltérések) CNP Polimorfizmusok 28 Kromoszómális foltokban mért polimorfizmusok News Feature Nature 437, 1084-1086 (20 October 2005) Human genome: Patchwork people Erika Check A Humán Genom projekt eredményei A Humán Genom polimorf jellege A Humán Fenom Projekt 29 30 5

A Humán Fenom Projekt Nature Genetics, May 2003 A Humán Fenom projekt körvonalazása Az endofenotípus fogalma 31 The Primate Phenome Project PDF The Rat Phenome Project The Mouse Phenome Project 32 HUMÁN GENOM PROJEKT 1989-2003 gének listája polimorfizmusok adatbázisai HUMÁN FENOM PROJEKT 2003 - endofenotípusok listája standard mérési módszerek faktoranalitikus elemzések publikus adatbázis fenomikusok képzése 33 A Humán Fenom Projekt fiziológia neurológia Genom vonások biokémia viselkedés 34 Endofenotípusok nyomában Nature Genetics, May 2003 Az endofenotípus olyan humán jellemző, amely standardizált, objektív módszerekkel jól mérhető, és genetikai meghatározottságot mutat 35 36 6

Egy jól definiált endofenotípus! Funkcionális MRI 5-HTTLPR fmri válasz - AMYGDALA 10x nagyobb aktivitás kisebb aktivitás Hariri AR et al, Science 297: 400-402 (2002) 37 Hairi AR et al, Science 297: 400-402 (2002) 38 Szakirodalom Sasvari-Szekely Mária.. Lege Artis Medicine 2003, 13: 102-109. Sasvari-Szekely M, Szekely A, Nemoda Z, Ronai Z. A genetikai polimorfizmusok pszichológiai és pszichiátriai vonatkozásai. Kognitív idegtudomány. Pléh C, Gulyás B, Kovács G. (Eds). Osiris Kiadó Budapest 2003: 669-685. Cikk részletek (fontos részek sárgával jelölve): Zuckerman, Marvin, "What is a Basic Factor and Which Factors Are Basic? Turtles All the Way Down," Personality and Individual Differences 13 (1992), pp. 675-681. (lásd Check, E. 2005. Human genome: patchwork people. Nature. 437: 1084-1086. Freimer N., Sabatti C. (2003) The Human Phenome Project. Nature Genetics 34:11, 15-21. 39 7