LANL und internationale Forscher schlagen neue Genom-Sequenz-Strategien

Ein team von Genetikern am Los Alamos National Laboratory, zusammen mit einem Konsortium internationaler Forscher, hat kürzlich vorgeschlagen, eine Reihe von standards entwickelt, um die Aufklärung der Qualität der öffentlich verfügbaren genetischen Sequenzierung Informationen. Die neuen standards könnten schließlich können genetische Forscher entwickeln Impfstoffe effizienter zu gestalten oder helfen, die öffentliche Gesundheit oder Sicherheit Personal schneller reagieren Potenzial für die öffentliche Gesundheit Notfälle.

In einer aktuellen Ausgabe von Science, Los Alamos Genetiker Patrick Kette und Kollegen stellten sechs Bezeichnungen für die Genom-Sequenz-Daten, die sind, oder werden wollen, in den öffentlichen Datenbanken eher als die zwei Bezeichnungen, die heute verwendet. Die sechs labels wäre ungefähr das charakterisieren, die Vollständigkeit und die Genauigkeit-und damit das Potenzial Zuverlässigkeit-genetische Sequenzierung Daten. Dies ist von großer Bedeutung, da Forscher verwenden solche Daten auf einer täglichen basis für cross-referencing, das unbekannte genetische material mit dem genetischen material von bekannten Organismen.

Jeder lebende Organismus mit DNA-Chromosomen mit den vier molekularen Bausteinen oder Basenpaaren, vertreten durch die Buchstaben A, T, G und C. Ein Chromosom enthalten kann, die Millionen von Basenpaaren angeordnet wie Sprossen auf einer Leiter, der DNA. Die base-Paare angeordnet sind, in Mengen von spezifischen Sequenzen, die Gene. Diese gen-Sequenzen enthalten kann, die genetischen Anweisungen, die helfen oder Schaden eines Organismus-zum Beispiel durch die Kodierung Enzyme verdauen bestimmte Nahrungsmittel oder Induktion der zellulären Aberrationen, die Anlass zu bestimmten Krankheiten.

Genom-Forscher haben katalogisiert genetischen Daten von tausenden von Organismen und legte Sie in öffentlich zugänglichen Bibliotheken. Forscher können diese Bibliotheken zu crosscheck genetischen Daten, zum Beispiel, wenn Sie versuchen zu isolieren eines unbekannten Bedrohung der Gesundheit, oder um zu bestimmen, wo ein potenziell hilfreich oder schädlich-gen befindet sich auf einem Organismus Chromosom. Für wissenschaftliche Bereiche wie Biokraftstoffe Forschung oder Umwelt-Sanierung, der genetischen Daten könnten dazu beitragen, die Forscher bestimmen, ob die Mikroorganismen effizient zersetzen Pflanzenreste Hilfe bei der ethanol-Produktion oder digest-Umwelt-Schadstoffe wie Kohlenwasserstoffe.

Jedoch, aufgrund der Komplexität von genetischen Daten, genetische Informationen in öffentlichen Bibliotheken reichen von sehr grob bis sehr fein. In der Vergangenheit, genetischen Daten wurden klassifiziert entweder als „Entwurf“ oder „fertig“, verlässt eine Breite Palette von Unsicherheit über die mögliche Genauigkeit der genetischen Daten.

„In den vergangenen Jahren haben wir gesehen, große Fortschritte in der genetischen Sequenzierung Technologie, so haben wir gesehen, eine explosion in der Menge von öffentlich verfügbaren Daten,“, sagte Kette, der Blei-Autor des Science Papier. „Die Menge der base-pair Sequenzierung erzeugten Daten jeden Tag geht in die Milliarden-Größenordnungen größer als das, was generiert wurde vor ein paar Jahren. Verschiedene sequenzierungstechniken haben verschiedene Ebenen der Genauigkeit. Hoher Grad der Unsicherheit in einer Sequenz führen können Forscher unten einen falschen Pfad, der Sie Folgen konnten, für ein Jahr oder mehr. Wir haben jetzt eine Notwendigkeit für standards, bieten dem Forscher eine eindeutige Einschätzung der Qualität der genetischen Sequenz-Daten.“

Arbeitend mit Forschern vom Genom-Sequenzierung Center groß und klein-darunter die US-Department of Energy Joint Genome Institute, Sanger Institut, dem Human Microbiome Project Jumpstart Consortium sequencing Center, Michigan State University, und dem Ontario Institute for Cancer Research, unter anderem-Kette und Kollegen haben vorgeschlagen, dass die Sequenz-Daten werden in eine von sechs Kategorien, die Ergänzung zum bereits bestehenden zwei Kategorien. Die sechs standards reichen von „standard draft-Sequenz“, die Mindestanforderungen für die öffentliche submission, die zu einem „fertig-Sequenz,“ die höchsten Standards, die überprüft werden können, enthalten nur eine Sequenzierung Fehler pro 100.000 Basenpaare.

„Meine Hoffnung ist, alle großen Genom-Zentren und fortgeschrittene Genomik Gruppen nutzen die Abstufungen, die Ihren Bedürfnissen entsprechen“, sagte Chris Detter, LANL Genome Science Group Leader und Joint Genome Institute-LANL-Center-Direktor. „Einige Zentren können wollen alle sechs, während einige wollen nur drei, aber so lange wie Sie halten Sie intakt, wir sind in guter Form. Dann, meine Hoffnung ist, dass die kleineren Genomik Gruppen übernehmen die Klassen geschrieben, um zu helfen, den rest der wissenschaftlichen Gemeinschaft wissen, was Sie generieren und Einreichen.“

Andere DOE JGI Autoren auf die Wissenschaft Papier sind David Bruce, Phil Hugenholtz, Nikos Kyrpides, Alla Lapidus, Sam Pitluck, und Jeremy Schmutz. Anderen beteiligten Institutionen sind die Sanger-Institut und der HMP Jumpstart Consortium sequencing Center der Washington University School of Medicine, dem Broad Institute, dem J. Craig Venter Institute, Baylor College of Medicine) sowie der Michigan State University, Ontario Institute for Cancer Research, National Center for Biotechnology Information, Seattle Children ‚ s Hospital and Research Institute, Emory GRA, und die Naval Medical Research Center.

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