- •Геном – полная совокупность генов и межгенных участков организма, содержащая его генетическую информацию
- •Размеры геномов
- •Сравнение размеров гаплоидных геномов клеточных организмов
- •Типы геномов: различные аспекты классификации
- •ДНК-геномы
- •Бактериальные ДНК-геномы как правило кольцевые
- •Митохондрии эукариот эволюционировали от аэробных бактерий и имеют кольцевой геном
- •Проблема концов линейных молекул ДНК (теломер )
- •Строение концевых участков линейных двунитевых молекул ДНК
- •Вирусные РНК-геномы
- •Число генов у разных организмов
- •Перекрывающиеся гены
- •Мобильные, или подвижные генетические элементы
- •Индивидуальные геномы человека различаются
- •Вариабельность генома человека
- •Древо геномов индивидов из популяций проекта HapMap
- •Другие проекты по вариабельности генома человека
- •Работы по анализу экзома человека
- •Перспективы использования информации о геноме человека
- •Всеобщая декларация о геноме человека и правах человека
- •Сравнение человеческого генома с геномом шимпанзе
- •Сравнение генома Homo sapiens c геномом неандертальца
Индивидуальные геномы человека различаются
Геном человека содержит 3 млрд пар
оснований (п.о.) …G G T A A C T G…
полиморфизм
…G G C A A C T G...
В определенном положении генома у людей могут присутствовать альтернативные основания: это явление получило название однонуклеотидного полиморфизма
(Single Nucleotide Polymorphism, SNP). В таком случае,
говорят о существовании двух вариантов ДНК (аллелей): T и С.
Геном человека содержит ≈ 1 SNP на 1000 п.о.
Сосуществование в пределах популяции двух (содержащих SNP) или нескольких различных наследственных форм того или иного гена называется генетическим полиморфизмом.
Вариабельность генома человека
•Около 99,9% последовательностей ДНК генома человека одинаковы у всех людей.
•Отличия в 0.1% геномов объясняют индивидуальную восприимчивость человека к болезням, разную реакцию на лекарства или на факторы окружающей среды и др. фенотипы. Они включают:
-SNPs – в каждом геноме обнаруживается порядка 2.5 – 4 млн. Исследуют полногеномные наборы SNP.
-Повторы - вариабельность по числу копий (CNV), несколько сотен или тысяч
-Инсерции/делеции, несколько сотен тысяч.
•Геномы двух разных индивидов пересекаются примерно по половине SNP.
•Human Genome Variation Project. Вариабельность генома создает основу генетики популяций.
•HapMap Project (1, 2 и 3) – поиск вариаций в генах, связанных с заболеваниями и эффективностью лечения. Популяционная вариабельность генома.
Древо геномов индивидов из популяций проекта HapMap
CEU – популяция центральноевропейского происхождения; YRI – популяция йоруба (Нигерия);
CHB – популяция китайцев (Пекин);
JPT – популяция японцев (Токио)
Обозначены геномы Дж. Уотсона (Watson), К. Вентера (Venter)
и китайца (YH)
На долю межпопуляционных различий в глобальном масштабе (если сравнивать популяции разных континентов) приходится 10-15% генетического разнообразия человека
Другие проекты по вариабельности генома человека
•Проект «1000 геномов человека»
•Проект «Население Британских островов»
•Проект «Геном 1000 китайцев»
•Проект «Вариом человека»: совместить геномные технологии с медицинской генетикой, эстетической генетикой (гены красоты), генетикой социального поведения (гены агрессивности, политических пристрастий).
•70 SNPs долголетия. Геном 1 055 человек возраста >95 лет сравнивали с 1 267 человек контрольной группы (Science 2010).
•Проект «ДНК-метилом» - полный анализ статуса метилирования ДНК по каждому динуклеотиду CG (эпигенетика).
•Проект «Генография» - анализ особенностей разных этносов и попытка восстанавливать историю на этой основе (при участии РФ).