Кіріспе

Адам геномының гаплотип картасын жасаған жоба. Халықаралық HapMap жобасы – адам генетикалық вариациясының жиі кездесетін үлгілерін сипаттау мақсатында адам геномының гаплотип картасын (HapMap) жасауды көздеген ұйым. HapMap денсаулыққа, ауруларға, дәрілерге және қоршаған орта факторларына әсер ететін генетикалық варианттарды анықтау үшін қолданылады. Жобаның нәтижелері зерттеулер үшін ақысыз түрде қолжетімді. Халықаралық HapMap жобасы – Канада, Қытай (Гонконгты қоса алғанда), Жапония, Нигерия, Ұлыбритания және АҚШ-тағы академиялық орталықтардағы зерттеушілер, коммерциялық емес биомедициналық зерттеу топтары мен жеке компаниялардың бірлескен жұмысы. Жоба 2002 жылдың 27-29 қазанында ресми түрде басталды және үш жылға созуы күтілді. Ол екі кезеңнен тұрады; І кезеңнен алынған толық деректер 2005 жылдың 27 қазанында жарияланды. ІІ кезең деректер жиынтығының талдауы 2007 жылдың қазан айында жарияланды. ІІІ кезең деректері 2009 жылдың көктемінде, ал соңғы нәтижелерді ұсынатын жарияланым 2010 жылдың қыркүйек айында жарық көрді.

Өмірбаян

Медициндегі сирек кездесетін Мендель ауруларынан өзгеше, жалпы аурулардың (мысалы, қант диабеті, қатерлі ісік, жүрек аурулары, инсульт, депрессия және астма) дамуы мен прогресісіне әртүрлі гендер мен қоршаған ортаның әсері зор, сондай-ақ фармакологиялық препараттарға жеке реакция да осы факторларға байланысты. Мұндай аурулардың генетикалық факторларын анықтау үшін геномдық қатынас зерттеуін жүргізуге болады: бірнеше адамның толық генетикалық тізбегін алу керек, олардың кейбіреулері аурумен, ал кейбіреулері аурусыз болуы тиіс, содан кейін екі геном жиынтығы арасындағы айырмашылықтарды іздеу керек. Бірақ сол кезде толық геномдық тізбектеудің жоғары құны бұл тәсілді қолдануға мүмкіндік бермеді. HapMap жобасы осы мәселені шешу үшін ыңғайлы жол ұсынды. Кез келген екі туыс емес адамның ДНК-сының 99,5%-ы бірдей болғанымен, олардың геномдары нақты нуклеотидтік орындарда өзгеше болады. Мұндай орындар бір нуклеотидтік полиморфизмдер (СНП) деп аталады, ал олардың әрқайсысы аллель деп аталады. HapMap жобасы тек жиі кездесетін СНП-лерге назар аударды, яғни әрбір аллель популяцияның кем дегенде 1%-ында кездесетіндерге. Әрбір адамда жыныс хромосомаларын қоспағанда, барлық хромосомалардың екі данасы болады. Әр СНП үшін адамның аллельдерінің комбинациясы генотип деп аталады. Генотиптеу – адамның белгілі бір орында қандай генотипке ие екенін анықтау процесі. HapMap жобасы 269 адамнан тұратын үлгіні таңдап, бірнеше миллион жақсы анықталған СНП-лерді іріктеді, осы СНП-лер бойынша адамдарды генотиптеді және нәтижелерін жариялады. Бір хромосомадағы жақын орналасқан СНП аллельдері өзара байланысты болады. Атап айтқанда, егер белгілі бір адам үшін бір СНП аллелі белгілі болса, жақын маңдағы СНП аллельдерін көбінесе болжауға болады, бұл процесс генотиптік импутация деп аталады. Бұл себебі әр СНП эволюциялық тарихта жеке нүктелік мутация ретінде пайда болып, содан кейін хромосомада басқа, ертерек нүктелік мутациялармен бірге берілген. Хромосомадағы үлкен қашықтықта орналасқан СНП-лер әдетте жақсы байланыспайды, себебі әр ұрпақта рекомбинация жүзеге асады және екі хромосоманың аллельдік тізбектерін араластырады. Бір хромосомадағы аллельдердің тізбегі гаплотип деп аталады. Белгілі бір аурудың генетикалық факторларын анықтау үшін келесідей әрекет етуге болады. Біріншіден, геномдағы қызығушылық тудыратын белгілі бір аймақ анықталады, мүмкін бұрынғы мұрагерлік зерттеулерден алынған мәліметтер бойынша. Бұл аймақта HapMap деректерінен таңбалық СНП жиынтығы табылады; бұл аймақтағы барлық басқа СНП-лермен тығыз байланысты СНП-лер. Оларды пайдаланып, генотиптік импутация арқылы басқа СНП-лерді және осылайша бүкіл гаплотипті жоғары сенімділікпен анықтауға (импутациялауға) болады. Содан кейін бірнеше адамда, олардың кейбіреулері аурумен, ал кейбіреулері аурусыз, осы таңбалық СНП-лердің генотипі анықталады. Екі топты салыстыру арқылы ауруға қатысты болуы мүмкін орындар мен гаплотиптер анықталады.

Деректерге қол жеткізу

Жобаның нәтижесінде алынған барлық деректер, SNP жиіліктері, генотиптер және гаплотиптерді қоса алғанда, жалпыға қолжетімді және жүктеуге болады. Бұл веб-сайтта сонымен қатар, қызығушылық тудыратын кез келген аймақтағы SNP-лерді, олардың аллельдік жиіліктерін және жақын орналасқан SNP-лермен байланысын табуға мүмкіндік беретін геномдық шолушы (genome browser) бар. Белгілі бір аймақ үшін таңбалық SNP-лерді анықтайтын құрал да ұсынылады. Бұл деректерді Haploview бағдарламасы арқылы да тікелей қол жеткізуге болады.

Жарияланымдар

Секко, Дэвид (2005). "HapMap жобасының І кезеңі аяқталды" – The Scientist