Analysis Renditen neue Einblicke in medizinischen Modell, evolutionären Prozess
Bethesda, Maryland (USA) - Ein internationales Forschungsteam, unterstützt durch die National Institutes of Health (NIH), gab heute bekannt, es hat eine qualitativ hochwertige, Entwurf-Sequenz des Genoms des Labors Ratte, und verwendet hat, dass die Daten zu erkunden wie die Ratte den genetischen Bauplan-Stacks gegen die von Mäusen und Menschen.
In einem Papier veröffentlicht, in der der 1. April Ausgabe der Zeitschrift Nature, der Rat Genome Sequencing Project Consortium beschreibt ihre Bemühungen zu produzieren und zu analysieren, einen Entwurf für eine Reihenfolge der Brown Norwegen Belastung des Labors Ratte (Rattus norvegicus).
Das Projekt unter der Leitung des Human Genome Sequencing Center am Baylor College of Medicine in Houston, wurde in erster Linie von der National Heart, Lung and Blood Institute (NHLBI), 58,5 Millionen Dollar, und die National Human Genome Research Institute (NHGRI), 60 Millionen Dollar.
"Dies ist eine Investition, ist dazu bestimmt, Ertrag großen Auszahlungen im Kampf gegen die Krankheit beim Menschen", sagte NIH Direktor Elias A. Zerhouni, MD "Für fast 200 Jahren ist die Labor-Ratte spielte eine wichtige Rolle bei den Bemühungen zu verstehen, die menschliche Biologie und zur Entwicklung neuer und besserer Medikamente. Nun, bewaffnet mit dieser Sequenzierung Daten, eine neue Generation von Forschern in der Lage, wesentlich zu verbessern, den Nutzen der Ratte Modelle und damit die Verbesserung der menschlichen Gesundheit. "
Bereiche, in denen Ratten-Modelle haben bereits dazu beigetragen, vorab medizinische Forschung sind: Herz-Kreislauf-Erkrankungen (Bluthochdruck); psychiatrischen Störungen (Studien der Behavioral Intervention und Sucht); neuronale Regeneration; Diabetes; Chirurgie, Transplantation, Autoimmun-Erkrankungen (rheumatoide Arthritis); Krebs; Wunde und Knochenheilung;-und Raumfahrt Reisekrankheit.
In Entwicklung von Arzneimitteln, die Ratte wird routinemäßig Beschäftigten zu zeigen, therapeutische Wirksamkeit und Toxizität Bewertung des Drogenkonsums Verbindungen vor dem menschlichen klinischen Studien. Die Genom-Sequenz wird alle diese Studien, sowie Forschern helfen, besser zeigen Ihnen die wichtigen Bereichen der biologischen Unterschied zwischen Ratten und Menschen.
"Dies ist ein Zeitalter der außerordentlichen biomedizinischen Möglichkeiten in der Genomforschung. Als Folge dieser bedeutenden Leistung, die Ratte-Modell ist ausgeglichen werden an der Spitze der Entdeckung, die Einblick in die menschliche Gesundheit und neue Therapien für menschliche Krankheiten", sagte NHLBI Schauspiel Regie Barbara Alving, MD
Die Ratte-Sequenz Entwurf, der sich auf mehr als 90 Prozent des Genoms, vertritt die dritte Säugetier-Genom zu sequenzieren, um hohe Qualität und in einem großen wissenschaftlichen Veröffentlichung. Ein Entwurf für das menschliche Genom-Sequenz wurde im Februar 2001, und das ausgefüllte menschlichen Sequenz wurde im April 2003.
Ein Entwurf der Maus Genom-Sequenz wurde im Dezember 2002. Die Verfügbarkeit eines dritten Säugetier-Genom-Sequenz gibt Wissenschaftler die Fähigkeit zur Triangulierung Daten zu einer besseren Lösung Einzelheiten der menschlichen Biologie, sowie Säugetier-Evolution.
"Die Sequenzierung des Genoms Ratte stellt einen weiteren großen Meilenstein in unseren Bemühungen zu erweitern unser Wissen über das menschliche Genom", sagte NHGRI Direktor Francis S. Collins, MD, Ph.D. "Wie wir auf der Grundlage des von der Human-Genom-Projekt, es ist deutlich geworden, dass den Vergleich des menschlichen Genoms mit denen anderer Organismen ist das mächtigste Werkzeug zur Verfügung, um die komplexen genomischen Komponenten, die in die menschliche Gesundheit und Krankheit."
Zusätzlich zu Baylor College of Medicine, der Rat Genome Sequencing Project umfasst: Celera Genomics Group der Applera Corp, Rockville, Md.; Genome Therapeutics Corp, Waltham / Boston, Mass; die Genome Sciences Center, British Columbia Cancer Agency, Vancouver , British Columbia; Das Institut für Genomic Research, Rockville, Md., die University of Utah, Salt Lake City; Medical College of Wisconsin, Milwaukee; Die Children's Hospital Oakland Research Institute, Oakland, Kalifornien, und das Max-Delbr? Ck Centrum für Molekulare Medizin, Berlin. Zusätzlich zu den NIH Finanzierung, zusätzliche private Mittel war, um von der Baylor Kleberg Stiftung.
Nach der Ratte Genomsequenz wurde montiert am Baylor, ein internationales Team, bestehend aus mehr als 20 Gruppen in sechs Ländern, die ein Drei-Wege-Analysen Vergleich der Ratte Sequenzdaten mit ähnlichen Daten von der Maus und der Mensch. Zusätzlich zu den Papier in der Natur, das Team ist die Veröffentlichung eines zusätzlichen 30 Dokumente in der April Ausgabe der Zeitschrift Genome Research, die beschreiben, die Analysen in größerem Detail.
"Zukunft der Arbeit zur Ermittlung der genomischen Unterschiede, die zur Entwicklung der körperlichen Merkmale Mai profitieren von Analysen wie diese, die zu mehr mächtig wie das Repertoire von Säugetier-Genom-Sequenzen erweitert", sagte Richard Gibbs, Ph.D., Direktor des Baylor College of Medicine's Genome Sequencing Center und Principal Investigator der Rat Genome Sequencing Project.
In ihrer Natur Papier, die Forscher berichtet, dass bei rund 2,75 Milliarden Basenpaare, die Ratte Genom ist kleiner als das menschliche Genom, die 2,9 Milliarden Basenpaare, und etwas größer als Maus-Genom, die 2,6 Milliarden Basenpaare.
jedoch, sie auch fest, dass die Ratte Genom enthält etwa die gleiche Anzahl von Genen wie die menschliche Genome und Maus. Darüber hinaus fast alle menschlichen Gene, die in Zusammenhang mit Krankheiten haben Kollegen in den Ratten Genom und erscheinen hoch konserviert durch Säugetier-Evolution, bestätigt wird, dass die Ratte ist ein hervorragendes Modell für viele Bereiche der medizinischen Forschung.
Vergleich der Ratte Genom, die denen der Mensch und Maus auch öffnet ein neues und einzigartiges Fenster in Säugetier-Evolution.
Die Nagetier-Linie, die Anlass für die Ratte und Maus, und die Primaten-Linie, die Anlass für den Menschen, auseinander etwa 80 Millionen Jahren. Menschen haben 23 Paare von Chromosomen, während Ratten haben 21 und Mäuse haben 20.
jedoch, die neuen Analysen gefunden Chromosomen aus allen drei Organismen werden im Zusammenhang mit jeder anderen von rund 280 großen Regionen der Sequenz Ähnlichkeit - genannt "syntenic Blöcke" - verteilt in unterschiedlichen Mustern in der gesamten Organismen "Chromosomen.
Die Sequenzdaten auch bestätigt, dass die Nagetier-Split-Linie 12 bis 24 Millionen Jahren in den einzelnen Zeilen, gab Anlass zu der Ratte und der Maus.
Forscher schätzen, etwa 50 chromosomalen Umlagerungen in jedem der Nagetier-Linien nach Divergenz von ihren gemeinsamen Vorfahren.
Die Zahl der Chromosomen-Umlagerungen, wie auch andere Arten von Genom-Veränderungen, erwies sich als sehr viel niedriger in der Primaten-Linie und zeigt an, dass evolutionäre Veränderung eingetreten zu einem schneller als bei Nagern in Primaten.
Die neue Untersuchung unterstreicht auch die Tatsache, dass während Ratten und Mäusen sehr ähnlich aussehen für das menschliche Auge, gibt es erhebliche genomischen Unterschiede zwischen den beiden Arten von Nagetieren. Zum Beispiel, einige Aspekte der Genom-Evolution in der Ratte erscheinen beschleunigt werden, wenn im Vergleich zu der Maus.
Nach dem neuen Analysen, aufgrund der ungewöhnlich raschen Expansion der ausgewählten Gen-Familien, Ratten besitzen einige Gene nicht in der Maus, einschließlich der Gene, involviert in der Immunität, die Produktion von Pheromonen (Chemikalien, die in der sexuellen Anziehung) , Die Verteilung von Proteinen und die Erkennung und Entgiftung von Chemikalien.
Um das zu erreichen ihr Ziel auf die Erstellung eines qualitativ hochwertigen Entwurf Sequenz, die Rat Genome Sequencing Project entwickelt eine neue, "kombinierten Ansatz", dass sowohl gesamtes Genom Shotgun (WGS) und bakterielle künstliche Chromosom (BAC) Klon-Sequenzierung Techniken.
So führen Sie diese in den endgültigen Entwurf der Sequenz, die Baylor-Gruppe entwickelt, das Atlas-Software-Paket für die Genom-Montage. Die sich daraus ergebende Genom-Sequenz wurde in 291 großen Segmenten, mit einem typischen Länge von 19 Millionen Basen. Darüber hinaus ist die Struktur der 3 Prozent des Genoms, die vor kurzem von Doppelarbeit - Gedanken zu den Regionen, in denen viele Gene sind "geboren" - wurde von der Atlas Assembler.
Diese Statistiken entsprechen oder übertreffen anderen Entwurf einer Genom-Sequenzen. Insgesamt ist der kombinierte Ansatz nutzt die Stärken der beiden die WGS und BAK-Methoden.
Ein High-Resolution Foto der Brown Norwegen Belastung des Labors Ratte ist abrufbar unter: www.genome.gov/10005141.
NHGRI und NHLBI sind zwei der 27 Institute und Zentren an der NIH, das ist eine Agentur des Department of Health and Human Services. Für weitere Informationen zu vergleichende genomische Analysen, gehen Sie zu: www.genome.gov/10005835. Zusätzliche Informationen über NHGRI finden Sie auf seiner Web-Site: www.genome.gov. Zusätzliche Informationen über NHLBI finden Sie auf seiner Web-Site: www.nhlbi.nih.gov.
KONTAKT:
Geoff Spencer, NHGRI
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