Karen Miga, profesora asistente de ingenier\u00eda biomolecular en UC Santa Cruz, cofund\u00f3 el consorcio Tel\u00f3mero a tel\u00f3mero (T2T) para buscar un ensamblaje completo y sin espacios de un secuencia del genoma humano. Cr\u00e9dito: Carolyn Lagattuta\/UCSC <\/p>\n
La primera secuencia verdaderamente completa de un genoma humano, que cubre cada cromosoma de extremo a extremo sin espacios y con una precisi\u00f3n sin precedentes, ahora es accesible a trav\u00e9s del navegador del genoma de UCSC y se describe en seis art\u00edculos publicados el 31 de marzo. en la ciencia. <\/p>\n
Desde que se elabor\u00f3 el primer borrador de trabajo de una secuencia del genoma humano en la UC Santa Cruz en el a\u00f1o 2000, la investigaci\u00f3n gen\u00f3mica ha llevado a enormes avances en nuestra comprensi\u00f3n de la biolog\u00eda y las enfermedades humanas. Sin embargo, regiones cruciales que representan alrededor del 8 % del genoma humano han permanecido ocultas para los cient\u00edficos durante m\u00e1s de 20 a\u00f1os debido a las limitaciones de las tecnolog\u00edas de secuenciaci\u00f3n del ADN.<\/p>\n
Karen Miga, profesora asistente de ingenier\u00eda biomolecular en UC Santa Cruz , y Adam Phillippy del Instituto Nacional de Investigaci\u00f3n del Genoma Humano (NHGRI) organizaron un equipo internacional de cient\u00edficos en el Consorcio Tel\u00f3mero a Tel\u00f3mero (T2T) para completar las piezas faltantes. Sus esfuerzos ahora han valido la pena.<\/p>\n
El nuevo genoma de referencia, llamado T2T-CHM13, agrega casi 200 millones de pares de bases de nuevas secuencias de ADN, incluidos 99 genes que probablemente codifiquen prote\u00ednas y casi 2000 genes candidatos que necesitan estudio adicional. Tambi\u00e9n corrige miles de errores estructurales en la secuencia de referencia actual.<\/p>\n
Los vac\u00edos que ahora llena la nueva secuencia incluyen los brazos cortos completos de cinco cromosomas humanos y cubren algunas de las regiones m\u00e1s complejas del genoma. Estos incluyen secuencias de ADN altamente repetitivas que se encuentran dentro y alrededor de estructuras cromos\u00f3micas importantes, como los tel\u00f3meros en los extremos de los cromosomas y los centr\u00f3meros que coordinan la separaci\u00f3n de los cromosomas replicados durante la divisi\u00f3n celular. La nueva secuencia tambi\u00e9n revela duplicaciones segmentarias no detectadas previamente, tramos largos de ADN que se duplican en el genoma y se sabe que juegan un papel importante en la evoluci\u00f3n y la enfermedad.<\/p>\n
\u00abEstas partes del genoma humano que hemos No hemos podido estudiar durante m\u00e1s de 20 a\u00f1os son importantes para nuestra comprensi\u00f3n de c\u00f3mo funciona el genoma, las enfermedades gen\u00e9ticas y la diversidad y evoluci\u00f3n humana\u00bb, dijo Miga.<\/p>\n
Muchas de las regiones recientemente reveladas tienen funciones importantes en el genoma, incluso si no incluyen genes activos.<\/p>\n
\u00abHay una gran ventaja en ver el genoma completo como un sistema completo. Nos coloca en una posici\u00f3n para desentra\u00f1ar c\u00f3mo funciona ese sistema\u00bb, dijo David Haussler, director del Instituto de Gen\u00f3mica de la UC Santa Cruz. \u00abHemos obtenido una enorme comprensi\u00f3n de la biolog\u00eda y las enfermedades humanas al tener aproximadamente el 90 por ciento del genoma humano, pero hab\u00eda muchos aspectos importantes que permanec\u00edan ocultos, fuera de la vista de la ciencia, porque no ten\u00edamos la tecnolog\u00eda para leer esas porciones. del genoma. Ahora podemos pararnos en la cima de la monta\u00f1a y ver todo el paisaje debajo y obtener una imagen completa de nuestra herencia gen\u00e9tica humana\u00bb.<\/p>\n
La secuencia del genoma T2T, que representa el genoma CHM13 terminado adem\u00e1s, el cromosoma T2T Y recientemente terminado (CHM13 incluye un cromosoma X pero no un cromosoma Y), ahora es un nuevo genoma de referencia en el navegador de genomas de UCSC. La secuencia T2T est\u00e1 completamente anotada en el navegador, lo que proporciona una manera eficiente para que los cient\u00edficos accedan y visualicen una gran cantidad de informaci\u00f3n asociada con los genes y otros elementos del genoma.<\/p>\n
\u00abQuer\u00edamos publicar la informaci\u00f3n en una forma que sea accesible y familiar para los investigadores para que puedan comenzar a desarrollarla y utilizar todas las herramientas y recursos que proporciona el navegador\u00bb, explic\u00f3 Miga.<\/p>\n
El nuevo genoma de referencia T2T complementar\u00e1 la referencia humana est\u00e1ndar genoma, conocido como Genome Reference Consortium build 38 (GRCh38), que tuvo su origen en el Proyecto Genoma Humano financiado con fondos p\u00fablicos y se ha actualizado continuamente desde el primer borrador en 2000.<\/p>\n
\u00abEstamos agregando un segundo genoma completo, y luego habr\u00e1 m\u00e1s\u00bb, explic\u00f3 Haussler. \u00abLa siguiente fase es pensar en la referencia para el genoma de la humanidad como si no fuera una sola secuencia del genoma. Esta es una transici\u00f3n profunda, el presagio de una nueva era en la que eventualmente capturaremos la diversidad humana de una manera imparcial\u00bb.<\/p>\n
Llev\u00f3 casi el doble de tiempo terminar el \u00faltimo 8% del genoma humano que secuenciar el primer 92%. Las nuevas tecnolog\u00edas computacionales y de laboratorio finalmente permitieron a los investigadores gen\u00f3micos superar obst\u00e1culos tales como secuencias de ADN altamente repetitivas y llenar los vac\u00edos restantes. Cr\u00e9dito: NHGRI <\/p>\n
El Consorcio T2T ahora se ha unido al Consorcio de Referencia del Pangenoma Humano, cuyo objetivo es crear una nueva \u00abreferencia del pangenoma humano\u00bb basada en las secuencias del genoma completo de 350 individuos.<\/p>\n
\u00abLa pangen\u00f3mica es sobre capturar la diversidad de la poblaci\u00f3n humana, y tambi\u00e9n se trata de asegurar que hemos capturado todo el genoma correctamente\u00bb, dijo Benedict Paten, profesor asociado de ingenier\u00eda biomolecular en UCSC, coautor de los art\u00edculos de T2T y l\u00edder del esfuerzo de pangenomics . \u00abSin tener un mapa de estas regiones del genoma dif\u00edciles de secuenciar en varios individuos, nos estamos perdiendo una gran cantidad de la variaci\u00f3n presente en nuestra poblaci\u00f3n. T2T nos prepara para observar cientos de genomas de tel\u00f3mero a tel\u00f3mero. . \u00a1Va a ser genial!\u00bb<\/p>\n
El genoma de referencia est\u00e1ndar (GRCh38) no representa a ning\u00fan individuo, sino que fue ensamblado a partir de m\u00faltiples donantes. Fusionarlos en una secuencia lineal cre\u00f3 estructuras artificiales en la secuencia. El Proyecto Pangenoma Humano permitir\u00e1 comparar genomas reci\u00e9n secuenciados con m\u00faltiples genomas completos que representan una variedad de ancestros humanos.<\/p>\n
Un resultado importante de la nueva secuencia T2T es permitir evaluaciones m\u00e1s precisas de las variantes gen\u00e9ticas. Cuando los genomas humanos se secuencian para estudios cl\u00ednicos para comprender el papel de las variantes gen\u00e9ticas en la enfermedad o para estudiar la diversidad gen\u00e9tica dentro y entre poblaciones humanas, casi siempre se analizan alineando los resultados de la secuenciaci\u00f3n con el genoma de referencia para compararlos. El equipo de variantes T2T document\u00f3 mejoras importantes en la identificaci\u00f3n e interpretaci\u00f3n de variantes gen\u00e9ticas utilizando la nueva secuencia T2T en comparaci\u00f3n con el genoma de referencia humano est\u00e1ndar.<\/p>\n
\u00abEl nuevo genoma humano es incre\u00edblemente preciso en el nivel b\u00e1sico, lo que nos permite marcar cientos de miles de variantes que hab\u00edan sido malinterpretadas al asignarlas a la referencia est\u00e1ndar. Muchas de estas nuevas variantes est\u00e1n en genes que se sabe que contribuyen a la enfermedad. Ahora podemos detectarlos porque tenemos un genoma de referencia m\u00e1s completo y preciso\u00bb, dijo Miga. .<\/p>\n
La investigaci\u00f3n de Miga se ha centrado en el ADN sat\u00e9lite, los largos tramos de secuencias repetitivas de ADN que se encuentran principalmente en y alrededor de los tel\u00f3meros y centr\u00f3meros. Los centr\u00f3meros separan cada cromosoma en un brazo corto y un brazo largo y mantienen unidos los cromosomas duplicados antes de la divisi\u00f3n celular.<\/p>\n
\u00abLos centr\u00f3meros desempe\u00f1an un papel fundamental en la forma en que los cromosomas se segregan adecuadamente durante la divisi\u00f3n celular, y hemos sabemos desde hace alg\u00fan tiempo que est\u00e1n mal regulados en todo tipo de enfermedades humanas. Pero nunca hemos podido estudiarlos a nivel de secuencia\u00bb, dijo Miga. \u00abCon mucho, la mayor parte de las nuevas secuencias agregadas a la referencia son ADN sat\u00e9lite centr\u00f3mero. Por primera vez, podemos estudiar ‘base por base’ las secuencias que definen el centr\u00f3mero y podemos comenzar a comprender c\u00f3mo funciona\u00bb. \/p> <\/p>\n
Las tecnolog\u00edas de secuenciaci\u00f3n de ADN de \u00ablectura larga\u00bb, como la secuenciaci\u00f3n de nanoporos iniciada en UC Santa Cruz, fueron herramientas esenciales para el Consorcio T2T. Dos conjuntos de datos de secuenciaci\u00f3n de lectura larga, lecturas de alta fidelidad (datos HiFi de sistemas PacBio) y lecturas extremadamente largas que normalmente alcanzan longitudes superiores a 100 000 pares de bases (datos ultralargos de dispositivos Oxford Nanopore) permitieron a los investigadores de T2T abarcar regiones repetitivas y desarrollar estrategias para garantizar que el montaje fue muy preciso. Miten Jain y otros investigadores del Instituto de Gen\u00f3mica de la UCSC ayudaron a establecer el protocolo de lectura ultralarga.<\/p>\n
UC Santa Cruz tiene una larga historia de liderazgo en gen\u00f3mica, comenzando con una reuni\u00f3n fundamental en 1985 para discutir la secuenciaci\u00f3n de los humanos genoma organizado en la UCSC por el entonces canciller Robert Sinsheimer. Haussler fue invitado a unirse al Proyecto Genoma Humano p\u00fablico en 1999, y su equipo desempe\u00f1\u00f3 un papel crucial en su finalizaci\u00f3n. En ese momento, James Kent, ahora cient\u00edfico investigador en el Instituto de Gen\u00f3mica y director del proyecto Navegador del Genoma de la UCSC, era un estudiante graduado de la UCSC. Escribi\u00f3 el c\u00f3digo que reuni\u00f3 el primer borrador de trabajo del genoma humano a partir de los datos obtenidos por el Consorcio Internacional de Secuenciaci\u00f3n del Genoma Humano, y la UCSC public\u00f3 el borrador en l\u00ednea para que todo el mundo pueda acceder. Luego, Kent cre\u00f3 el UCSC Genome Browser, que sigue siendo la plataforma m\u00e1s utilizada para acceder al genoma humano.<\/p>\n
El Instituto de Gen\u00f3mica de UC Santa Cruz ha seguido estando a la vanguardia de la investigaci\u00f3n gen\u00f3mica y desempe\u00f1a un papel de liderazgo en la Esfuerzos de T2T y pangenomics.<\/p>\n
\u00abEl trabajo de T2T refleja los esfuerzos sostenidos y dedicados de muchas personas en UC Santa Cruz y en otros lugares. Karen Miga ha estado trabajando arduamente para obtener secuencias de centr\u00f3meros reales en los ensamblajes del genoma humano durante un d\u00e9cada, \u00a1y esto finalmente se ha hecho realidad!\u00bb dijo Kent. \u00abEstoy muy emocionado de ver este trabajo combinado con los esfuerzos para obtener secuencias de tel\u00f3mero a tel\u00f3mero de otros ancestros humanos. Estamos avanzando r\u00e1pidamente hacia una representaci\u00f3n verdaderamente completa del genoma humano\u00bb.<\/p>\n
Miga es coautor correspondiente del art\u00edculo principal de Science, \u00abLa secuencia completa de un genoma humano\u00bb, junto con Adam Phillippy en NHGRI y Evan Eichler en la Universidad de Washington. Tambi\u00e9n es coautora correspondiente de los art\u00edculos sobre \u00abMapas gen\u00f3micos y epigen\u00e9ticos completos de centr\u00f3meros humanos\u00bb y \u00abPatrones epigen\u00e9ticos en un genoma humano completo\u00bb, y coautora de los art\u00edculos sobre \u00abDuplicaciones segmentarias y su variaci\u00f3n en un genoma humano completo\u00bb. genoma\u00bb, \u00abUn genoma de referencia completo mejora el an\u00e1lisis de la variaci\u00f3n gen\u00e9tica humana\u00bb y \u00abDe tel\u00f3mero a tel\u00f3mero: el estado transcripcional y epigen\u00e9tico de los elementos humanos repetidos\u00bb.<\/p>\n
Otros investigadores del Instituto de Gen\u00f3mica de la UC Santa Cruz los coautores de los art\u00edculos incluyen a Benedict Paten, Mark Diekhans, Erik Garrison (ahora en el Centro de Ciencias de la Salud de la Universidad de Tennessee), Marina Haukness, Miten Jain y Kishwar Shafin. <\/p>\n
Explore m\u00e1s<\/p>\n
El nuevo genoma humano de referencia abre regiones inexploradas M\u00e1s informaci\u00f3n:<\/strong> Sergey Nurk et al, The complete secuencia of a human genoma, Science (2022). DOI: 10.1126\/ciencia.abj6987. www.science.org\/doi\/10.1126\/science.abj6987 Informaci\u00f3n de la revista:<\/strong> Science <\/p>\n Proporcionado por la Universidad de California – Santa Cruz Cita<\/strong>: Primera secuencia completa, sin espacios de un genoma humano revela regiones ocultas (31 de marzo de 2022) recuperado el 29 de agosto de 2022 de https:\/\/medicalxpress.com\/news\/2022-03-gapless-sequence-human-genome-reveals.html Este documento est\u00e1 sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigaci\u00f3n privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona \u00fanicamente con fines informativos.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Karen Miga, profesora asistente de ingenier\u00eda biomolecular en UC Santa Cruz, cofund\u00f3 el consorcio Tel\u00f3mero a tel\u00f3mero (T2T) para buscar un ensamblaje completo y sin espacios de un secuencia del genoma humano. Cr\u00e9dito: Carolyn Lagattuta\/UCSC La primera secuencia verdaderamente completa de un genoma humano, que cubre cada cromosoma de extremo a extremo sin espacios y … Continuar leyendo \u00abLa primera secuencia completa y sin espacios de un genoma humano revela regiones ocultas\u00bb<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"","ping_status":"","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[],"class_list":["post-9462","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-general"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9462","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=9462"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/9462\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=9462"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=9462"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.biblia.work\/articulos-salud\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=9462"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}