Bandomieji (pilot) genomų projektai, vykdyti kartu su Žmogaus genomo projektu

Evoliucijos požiūriu kiekvienas organizmas yra susijęs su kitais, nusekvenavus vieną organizmą galima gauti veringos informacijos apie kitą. Sekvenuojant žmogaus genomą, vertingi galėjo būti ir kitų organizmų nusekvenuoti genomai. Tai daugiausiai lengvai sekvenuojami ir anksčiau plačiai tirti organizmai. Šie genomai pasirinkti kaip bandomieji (angl. pilot) genomai. Bandomiesiems genomams budingos bendros savybės:
1. Tai jau seniai tiriami organizmai, daug žinoma apie jų genetiką, vystymąsį ir kt.
2. Nesudėtingos laikymo sąlygos ir trumpas generacijos laikas leidžia greitai gauti rezultatus
Be to, lyginant organizmus galima gauti veringos informacijos apie unniversalius biologinius mechanizmus ir procesus.
Eschericia coli. Ši bakterija buvo labai plačiai ištirta biochemiškai ir genetiškai, todėl jos genomo sekvenavimas buvo prioritetinis.
Sacharomyces cerevisiae. Mielės yra vienas labiausiai tiriamų eukariotinių organizmų. Dėl aukšto homologinės rekombinacijos lygio nesunku tirti jas genetiškai, todėl labai daug buvo žinima apie mielių genų struktūra reguliaciją ir funkciją. Nemažai mielių genų turi homologus žmogaus genome (~20% žmogaus genų turi homologus mielėse). Kai kurios gyvybiškai svarbios funkcijos, pvz. DNR reparacija, yra konservatyvios žmogaus ir mielės ląstelėse, todėl mielės gali būti naaudingas tokių procesų supratimo modelis. Genų tankis ~1 geną/2kb
Caenorhabditis elegans. Tai nematodas, viena iš apvaliųjų kirmėlių. Šios kirmėlės svarbios:
1. Jų skaičius pasaulyje yra didesnies nei visų kitų daugialąsčių organizmų, jos randamos visur
2. Sukelia žmonių ligas
3. Naudojama kaip modelis vystymosi tyrimuose (organizmo, nervų sistemos, senėjimo ir

r apoptozės)
4. Gali būti naudojama genetinėje analizėje (genų ekspresijos naudojant GFP (Green Fluorescent Protein) taip pat RNR interferencijos tyrimuose)
C. elegans genomas buvo svarbus bandomasis sekvenuojamas genomas prieš žmogaus, nes yra didelis (100 Mb). Genų tankis ~1 geną/5kb
Drosophila melanogaster. Vaisinė muselė buvo plačiai tirta keletą dešimtmečių. Politeninės chromosomos gali būti naudojamos tiksliai FISH hibridizacijai, P elemento pagalba nesunku įvesti mutacijas ir pan. Nors drozofila yra bestuburis, tačiau randama nemažai panašių genu su žmogumi. Daug konservatyvių genų yra svarbūs vystymesi, o vystymasis yra gana gerai žinomas drozofiloje.
Pelė. Tai labiausiai panašus i žmogaus modelinis organizmas. Ši žinduolių rūšis buvo plačiai ištirta genetiškai ir naudojama vystymoso tyrimuose. Lyginant su žmogaus genomu pelės genomas yra ganėtinai konservatyvus, randami ištisi konservatyvūs chromosomų segmentai. Beveik kiekvienam žmogaus genui randamas homologas peelėje, dažnai net fenotipas būna panašus. Tai leidžia modeliuoti in vivo sistemose įvairias žmogaus ligas.
Kiti. Tai potencialiai modeliniai organizmai, kurių genomo projektai nėra taip pažengę. Žiurkės seniai yra naudojamos fiziologiniuose, neurologiniuose, farmakologiniuose tyrimuose, tačiau buvo nustumtos pelių dėl palyginti didelės išlaikymo kainos. Zebražuvė yra naudojama kaip stuburinių vystymosi modelis
Šiuo metu yra pilnai nusekvenuoti 139 bakterijų genomai, 181 genomas yra sekvenuojamas šiuo metu. Prokariotų genomai paprastai yra nedideli (kelių Mb) ir juos galima palyginti greitai nusekvenuoti. Pirmasis pabaigtas genomas buvo 1995 Haemophilus influenzae (1,83 Mb). Ta
ai buvo žymus įvykis, nes tai buvo pirmas kartas kai žinoma visa gyvo organizmo DNR seka. Po jo sekė kiti mikroorganizmai, tarp jų mažiausias „savarankiškas“ genomas Mycoplasma genitalium, archėjas Methanococcus jannaschii. Svarbus įvykis buvo Eschericia coli 4,6 Mb genomo nusekvenavimas, atliktas 1997.
Nusekvenuota pilnai 16 archėjų genomų, dar du tebesekvenuojami.
Įvairūs prokariotiniai organizmai ir archėjai buvo nusekvenuoti ir dabar pasirinkti sekvenavimui įvairiais tikslais:
1. Siekiant suprasti evoliucinius organizmų ryšius (pvz. archėjai)
2. Minimalaus genomo paieškos (Mycoplasma genitalium)
3. Tipiškų tiriamųjų mikroorganizmų genomo sekos nustatymas tolimesniems jų tyrimams (E. coli, Bacillus subtilis)
4. Organizmų svarba medicinoje (ligų sukėlėjai) ar ekonomikoje (archėjai)

Šiuo metu sekvenuojami 169 eukariotų genomai. Jų sekvenavimas atliekamas įvairiais lygiais:
1. Labai smulkus DNR sekų nustatymas, kai žinoma beveik 100% sekos (išskyrus nenusekvenuojamus regionus)
2. Grubus genolapių nustatymas, žinomi tik regionai aplink žymenis
3. EST ar cDNR sekvenavimas

Šiuo metu nusekvenuoti ar sekvenuojami:
Gyvūnai (26) Nariuotakojai (9) Anopheles gambiae
Drosophila melanogaster

Chordiniai (12) Bos taurus
Ciona intestinalis
Danio rerio
Fugu rubripes
Gallus gallus
Homo sapiens
Mus musculus
Pan troglodytes
Rattus norvegicus
Sus scrofa

Kirmėlės (5) Brugia malayi
Caenorhabditis elegans

Grybai (14) Askomicetai (11) Saccharomyces cerevisiae
Schizosaccharomyces pombe
Aspergillus

Leave a Comment