İlk Kez Tamamlanan İnsan Pangenomu İnsanlığın Çeşitliliğini İçeriyor
İnsan ırkının inanılmaz çeşitliliğini tek bir referans genoma dahil etmeye çalışacak olan uluslararası bir genomik işbirliği tarafından ilk insan pangenomunun taslağı açıklandı. Ekip, dünya çapında çeşitli etnik kökenleri ve popülasyonları pangenoma dahil ederek, daha önce kullanılan küçük örnekler yerine tüm insanları ve onları etkileyebilecek hastalıkları daha doğru bir şekilde temsil edebileceklerini umuyor.
Pangenom, 2003’teki ilk insan referans genomundan 2022’deki ilk tam insan genomuna kadar onlarca yıllık insan genomik çalışmalarının üzerine inşa edilmiştir. Bir insanın kromozomlarındaki tüm genetik materyalin bu ilk karakterizasyonları, modern bilimde devasa bir ilerlemedir – evrim araştırmacılarının diğer hayvanları insanlarla karşılaştırmasına, tıp araştırmacılarının altta yatan mekanizmaları belirlemek için bir hastalığı olan insanları referans bir genomla karşılaştırmasına ve genetik araştırmacılarının bir referans tarafından oluşturulan temeller üzerinde yeni genomlar geliştirmesine olanak sağlamıştır. Tüm yeni genetik keşiflerin karşılaştırılabileceği bir referansa sahip olmak hayati önem taşıyor ve genetik anlayışta bugüne kadar attığımız neredeyse her adımın temelini oluşturuyor.
Ancak bu orijinal referans genomlarla ilgili bir sorun var: bunlar genellikle tüm insan ırkını temsil etmeyen çok küçük, çok özel bir gönüllü grubundan elde ediliyor. İlk referans genomu oluşturan İnsan Genomu Projesi, dizilimlerini oluşturmak için 20 gönüllüyü işe almaya çalıştı, ancak yüzde 93’ü sadece 11 gönüllüden bir araya getirildi ve yüzde 70’i tek bir kişiden kaynaklanıyor. Bu kişilerin adları gizli tutulmakla birlikte, hepsi Buffalo, New York’tan işe alınmışlardır ve bu nedenle dünyanın geri kalanını pek de iyi temsil etmemektedirler.
Şimdi tüm bunlar değişiyor. İlk taslak pangenom, izole topluluklar ve ekibin toplayabildiği kadar çeşitlilik de dahil olmak üzere mümkün olduğunca çok sayıda farklı etnik köken ve popülasyondan genomları bir araya getirmeye yönelik uluslararası bir çabanın sadece başlangıcıdır. Bu ilk taslak, dünyanın dört bir yanından 47 farklı insanın DNA’sını içeriyor (ne yazık ki henüz Okyanusya’dan hiçbiri yok), ancak bir sonraki aşama umarız bu sayıyı 350’ye çıkaracaktır. Bu, zaman, çalışma ve çok para gerektiren büyük bir girişimdir, ancak bunu yapmak, referans genomu şu anda olduğundan çok daha fazla dünya için tamamen uygulanabilir hale getirecektir.
Washington Üniversitesi Tıp Fakültesi’nden ve pangenom konsorsiyumu üyesi Profesör Evan Eichler bir basın toplantısında “Tüm insanlığın çeşitliliğini temsil eden bir pangenom – hedefimiz bu” dedi.
“Tüm yaygın varyasyonlar hakkında eksiksiz bilgi içeren bir referansınız varsa, bir sonraki hasta genomunuzu analiz ettiğinizde, sekansın hiçbiri geride kalmaz. Şu anda, bir hastanın dizisini eşlediğimizde, bu dizinin bir kısmı – bazen önemli bir kısmı – eşlenemiyor. Ancak artık bir pangenom çerçevesine sahip olduğumuza göre, esasen hedef, gelecekte dizilenen milyonlarca hastadaki varyasyonların tüm bilgilerinin artık bir referansla eşleştirileceği şekildedir.”
Sadece daha çeşitli olmakla kalmayıp, pangenomun oluşturulmasında kullanılan teknoloji de inanılmaz sayıda yeni genetik varyasyonun keşfedilmesine olanak sağlamıştır. Orijinal referans genom GRCh38 ile karşılaştırıldığında, ekip şimdi 119 milyon baz çifti ve 1.115 gen duplikasyonu ekleyerek insan çeşitliliğinin çok daha iyi bir resmini ortaya koymuştur.
“Profesör Eichler sözlerine şöyle devam etti: “Çeşitliliklerinin karmaşıklığı çözülemediği için açıklanamayan pek çok nadir hastalık türü var.
“Bu referans [genomları] nasıl oluşturduğumuzun mekaniği, aslında nadir hastalıkların veya bunların genetik nedenlerinin keşfini dönüştürecek.”
Pangenomun, hastalığa neden olan yeni varyasyonların keşfine yardımcı olması ve mevcut klinik deneylere yardımcı olması beklenirken, ekip farklı atasal çizgiler eklemeye devam ediyor. İnsan çeşitliliğinin tamamını tek bir referans genomda toplamak imkansız olsa da (her çocuk doğduğunda ebeveynlerinde olmayan yaklaşık 60-70 yeni mutasyon ortaya çıkıyor), dünyadaki her büyük popülasyondan küçük bir örnek almak mümkün – tabii dizilenmeyi kabul etmeleri koşuluyla.
Kaynak: https://www.iflscience.com
Derleyen: Figen Berber