Εφαρμογές της Βιολογίας στην Ιατρική Μ.Δ.Ε Εφαρμογές της Βιολογίας στην Ιατρική Το Πρόγραμμα Αλληλούχισης του Πλήρους Γονιδιώματος του Ανθρώπου Κούβαρη Ευανθία

Human Genome Project (HGP) Διεθνής ερευνητική συνεργασία που αποσκοπεί στο δομικό και λειτουργικό χαρακτηρισμό του γονιδιώματος του ανθρώπου ΣΤΟΧΟΙ Γενετική χαρτογράφιση του γονιδιώματος Φυσική χαρτογράφιση του γονιδιώματος Αλληλούχιση της πρωτοταγούς δομής Ταυτοποίηση των γονιδίων Εκτίμηση και χειρισμός των ηθικών,νομικών και κοινωνικών επιπτώσεων ΑΠΩΤΕΡΟΣ ΣΚΟΠΟΣ: Η βελτίωση της ανθρώπινης υγείας

Διατυπώνεται για πρώτη φορά η ιδέα αλληλούχισης του ανθρώπινου Ταξίδι στο χρόνο 1984 H αφορμή 1986 Santa Fe Διατυπώνεται για πρώτη φορά η ιδέα αλληλούχισης του ανθρώπινου γονιδιώματος 1987 Human Genome Initiative Δημιουργία φυσικού χάρτη Ανάπτυξη τεχνολογίας Ηλεκτρονικές βάσεις δεδομένων 1988 Επίσημη έγκριση απο το Κονγκρέσο για ένα πρόγραμμα 15ετούς διάρκειας που θα ξεκινούσε επίσημα το 1991 Η απαιτούμενη επιχορήγηση εκτιμήθηκε 3δισ. δολ.

1994: Γενετικός χάρτης του ανθρώπινου γονιδιώματος με μέση απόσταση δεικτών 0,7 cM 1998: Φυσικός χάρτης του ανθρώπινου γονιδιώματος Ίδρυση της ιδιωτικής εταιρίας Celera Genomics C. Venter Αλληλούχιση του γονιδιώματος μέσα σε ένα χρόνο 2001: Δημοσίευση «πρόχειρης γραφής» του ανθρώπινου γονιδιώματος Διακρατική συνεργασία (HGP) (Nature, 15 February) Celera Genomics (Science, 16 February)

HUMAN GENOME PROJECT Συμμετοχή 16 ερευνητικών κέντρων απο 6 διαφορετικές χώρες Αμερική Ηνωμένο Βασίλειο Γαλλία Γερμανία Ιαπωνία Κίνα Τα δείγματα προήλθαν απο άτομα διαφορετικού γενετικού υποβάθρου Διατηρήθηκε η ανωνυμία Σκοπός ήταν να δημιουργηθεί μια αλληλουχία χαρακτηριστική του ανθρώπινου γένους η οποία θα αποτελούσε πρότυπο σύγκρισης για τυχόν άλλες αλληλουχίες που θα χρειαζόταν να μελετηθούν

Ηλεκτρονική Στήριξη Προγράμματος The National Center for Biotechnology Information at NIH The European Bioinformatics Institute in Cambridge, UK Χρηματοδοτικές Εταιρίες The National Institute of Health (USA) The Welcome Trust (UK) The Department of Energy (USA) The Medical Research Council of Great Britain and Northern Ireland Βάσεις Δεδομένων νουκλεοτιδικών αλληλουχιών EMBL www.ebi.ac.uk GENBANK www.ncbi.nlm.nih.gov/GenBank/index.html DDJB www.ddbj.nig.ac.jp/

www.nature.com

HGP Celera Genomics

ΑΝΘΡΩΠΙΝΟ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑ Μέγεθος γονιδιώματος ~3,164 Gb Το 2% περιέχει πληροφορία Για τη σύνθεση πρωτεϊνών Ευχρωματίνη ~ 2,86 Gb 446 γονίδια tRNA Αριθμός Γονιδίων 20.000-25.000 Ψευδογονίδια >20.000 150-200 γονίδια rRNA Mέσο μέγεθος γονιδίου ~3000 bp -dystrophin 2.400.000 bp Τουλάχιστον το 50% είναι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες

Σε περιοχές «φτωχές» σε γονίδια κυριαρχούν τα νουκλεοτίδια Α,Τ Σε περιοχές «πλούσιες» σε γονίδια κυριαρχούν τα νουκλεοτίδια G,C CpG islands Ρύθμιση γονιδιακής ενεργότητας;;; ~99,9% ομοιότητα 3.000.000bp διαφορά !!!!

ΚΕΝΑ (gaps) ΣΤΗΝ ΑΛΛΗΛΟΥΧΙΣΗ ΤΟΥ ΓΟΝΙΔΙΩΜΑΤΟΣ 341gaps ~554bp/gap στην ετεροχρωματίνη 308 στην ευχρωματίνη (συνολικό μέγεθος 28 Mb) 35 gaps στα όρια ετεροχρωματίνης-ευχρωματίνης 273 gaps σε περιοχές ευχρωματίνης Genome Res., 2005

Το 49% του μήκους του περιέχει γονίδια ΧΡΩΜΟΣΩΜΑΤΑ Χρωμόσωμα Mb αριθμός γονιδίων 1 220 3.141 2 240 2.288 3 200 2.032 4 186 1.297 5 180,8 923 6 172 1.557 7 146 1.443 8 146 793 9 113 1.149 10 130 1.957 11 134,5 2.347 12 134 1.652 13 99 633 14 87 850 15 80 695 16 75 1098 17 78 1266 18 79 337 19 63,8 1461 20 61 727 21 33 225 22 36 288 Χ 155 1098 Υ 60 231

Γονιδιακός έλεγχος (gene testing) / Προγενετικός έλεγχος HUMAN GENOME PROJECT ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΙΑΤΡΙΚΗ Γονιδιακός έλεγχος (gene testing) / Προγενετικός έλεγχος Γονιδιακή θεραπεία Εκτίμηση κινδύνου εμφάνισης ασθενειών Pharmacogenomics-εξατομικευμένη ιατρική ΓΕΝΕΤΙΚΗ ΤΑΥΤΟΠΟΙΗΣΗ RFLPs PCR STRs Ανάλυση μιτοχονδριακού DNA Ανάλυση χρωμοσώματος Υ ΕΓΚΛΗΜΑΤΟΛΟΓΙΑ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΤΡΟΤΗΤΑΣ ΑΝΘΡΩΠΟΛΟΓΙΑ, ΕΞΕΛΙΞΗ

Ηθικές, Νομικές, Κοινωνικές επιπτώσεις HUMAN GENOME PROJECT Ηθικές, Νομικές, Κοινωνικές επιπτώσεις DOE και NIH διέθεσαν το 3-5% του ετήσιου προϋπολογισμού τους ετησίως στην ανάπτυξη του προγράμματος ELSI (Εthical, Legal and Social Issues) Προστασία προσωπικών δεδομένων Ποιός θα έχει πρόσβαση στη γενετική πληροφορία; Πώς μπορεί να τη χρησιμοποιήσει; GINA (Genetic Information Nondiscrimination Act)

Ψυχολογικές επιπτώσεις, στιγματισμός, διακρίσεις Επίδραση στο άτομο; Επίδραση στην κοινωνία; Μειονότητες; Γενετικός έλεγχος (gene testing) Γενετικός έλεγχος σε έμβρυα Ευγονική Επιμόρφωση Ποιοτικός έλεγχος Ενημέρωση Εμπορευματοποίηση Αποκλειστικά δικαιώματα χρήσης (patents) Σε ποιόν ανήκουν τα γονίδια;

Ευχαριστώ για την προσοχή σας