Научници су коначно ишчитали (секвенцирали) последњи део људског наследног записа (генома) – ипсилон (Y) хромозом.
Прошле године научници су први пут израдили најкомплетнију секвенцу људског генома без икаквих празнина – али јој је недостајао један мали део: ипсилон (Y) хромозом. Сада је најмањи члан породице људских хромозома у потпуности ишчитан (секвенциран) и решена загонетка за коју су биле потребне три деценије да буде решена. Коначно постоји свеобухватан референтни људски геном који, можда, садржи и тајну о мушкој плодности.
Мушки хромозом садржи много секвенци које се понављају – укључујући неколико дугих палиндрома – који су га до сада чиниле углавном нечитљивим.
„Сада када имамо ову 100 посто комплетну секвенцу ипсилон хромозома, можемо да идентификујемо и истажимо бројне генетске варијације које би могле да утичу на људске особине и болести на начин на који раније нисмо могли”, наглашава Дилан Тејлор, генетичар са Универзитета Џон Хопкинс и један од аутора студије. Мушки хромозом садржи много секвенци које се понављају – укључујући неколико дугих палиндрома – који су га до сада чиниле углавном нечитљивим.
Предвођен геномичарем Арангом Риом из америчког Националног института за истраживање људског генома, конзорцијума који је прикладно назван Telomere-to-Telomere, користио је напредне технике секвенцирања и новоразвијене биоинформатичке алгоритме да споје дугачке делове ДНК, коначно мапирајући ипсилон хромозом у потпуности. „Знали смо да до сада имамо непотпуну слику”, каже биоинформатичар са Универзитета Џон Хопкинс, Раџив Мекој, што је можда сувише блага оцена, с обзиром на то да је у скици мушког хромозома недостајало више од половине његових база.
Те празнине, од којих су многе обухватале гене што се односе на производњу сперме, довели су до разних врста нетачних претпоставки направљених у другим студијама. За неке раније непознате људске ипсилон секвенце се, на пример, погрешно сматрало да су трагови узорака који контаминирају бактеријску ДНК. „Али сада први пут можемо да видимо цео геном од почетка до краја”, истиче Мекој.
Икс и ипсилон хромозом
Тим је попунио више од 30 милиона тобожњих слова у ДНК секвенци да би саставио ипсилон хромозом у целости: свих 62.460.029 базних парова. Исправљене су, такође, вишеструке грешке у претходно секвенцираним деловима и откривен 41 нови ген који кодира протеине. „Највеће изненађење је колико су поновљене секвенце организоване”, објашњава информатичар Адам Филипи из америчког Националног института за истраживање људског генома. „Скоро половина хромозома је направљена од наизменичних блокова две специфичне понављајуће секвенце познате као сателитска ДНК. Прави прелепу шару налик на пачворк (рад од комадића).”
До скора се знало да су гени на мушком хромозому били укључени у агресивне облике уобичајених карцинома код мушкараца, а и да губитак ипсилон хромозома покреће раст карцинома бешике. Али није се знало шта све није уочено.
У другој студији коју је водио генетичар Пиле Халаст из Лабораторије Џексон, истраживачи су отишли корак даље, користећи референтну секвенцу за састављање људских ипсилон хромозома од 43 мушкарца, од којих је половина представљала афричку линију. Заједно, скупови су обухватали 183.000 година људске еволуције и открили неке изненађујуће варијације у мушком хромозому. Као прво, ипсилон хромозоми били су веома различитих величина, у распону од 45,2 милиона до 84,9 милиона парова база у дужини.
Постојале су и упадљиве структурне разлике: прецизне секвенце гена су биле очуване (тако да су и даље кодирали праве протеине), али су понекад већи делови ДНК били окренути, оријентисани у супротном смеру дуж ипсилон хромозома. „Када пронађете варијацију коју раније нисте видели, увек се понадате да ће те геномске варијанте бити важне за разумевање људског здравља”, напомиње Филипи. До скора се знало да су гени на мушком хромозому били укључени у агресивне облике уобичајених карцинома код мушкараца, а и да губитак ипсилон хромозома покреће раст карцинома бешике. Али није се знало шта све није уочено.
Нова ера персонализоване медицине све је ближа што технологија секвенцирања више напредује, омогућавајући да се цели геноми – а не само одабрани делови – јефтино секвенцирају. Али секвенцирање генома могло би погоршати диспаритете у здравству ако се не реше историјске неправде и недостатак већег и разноврснијег броја узорака у истраживачким студијама. „На крају, како комплетно, тачно и без празнина састављање диплоидних људских генома постане рутинско, очекујемо да ће референтни геноми постати познати једноставно као геноми”, закључују истраживачи. Студије су објављене у часопису Nature.
(РТС)
