מיזם אלף הגנומים

מיזם אלף הגנומים (אנגלית: The 1000 Genomes Project) הוא מאמץ מחקרי בינלאומי לייסד קטלוג של הגנום האנושי. יעדם של המדענים היה לרצף גנומים של לפחות אלף משתתפים אנונימיים השייכים לקבוצות אתניות שונות בתוך שלוש שנים, באמצעות שימוש בשיטות ריצוף מהדור החדש. המיזם הושק בינואר 2008, ובשנת 2010 הסתיים שלב ההרצה, שתואר בפירוט בכתב העת Nature. באוקטובר 2012, הושלמו ריצופם של 1092 גנומים. מאורע זה הוכרז בפרסום ב-Nature. המיזם מאחד צוותי מחקר רב-תחומיים ממכוני מחקר ברחבי העולם, בין היתר מהרפובליקה העממית של סין, איטליה, יפן, קניה, ניגריה, פרו, בריטניה וארצות הברית, אשר תורמים למאגר הרצפים ומשפרים את פרויקט גנום האדם, אשר זמינים לציבור הרחב במאגרי מידע חופשיים. נתינת סקירה כוללת של השונות הגנטית בין בני האדם, ולא רק של האזורים המוכרים עד כה לעולם המדעי, מאגר זה מהווה כלי מחקר חשוב לתחומים רבים בביולוגיה, ובהם גנטיקה, רפואה, פרמקולוגיה, ביוכימיה וביואינפורמטיקה. מאז השלמת פרויקט הגנום האנושי, האצה במחקרים בתחומי גנטיקה של אוכלוסיות וגנומיקה השוואתית אפשרה הבנה עמוקה יותר של השונות הגנטית. עם זאת, בשנים האחרונות החלו להבין את התהליכים השונים המובילים לשונות ברמות הביטוי ובתבנית הביטוי בתוך מין מסוים ובין מינים שונים. תהליכים אלו כוללים בין היתר שינויים מבניים (מוטציות, רצפים חוזרניים (CNV), רטרואלמנטים), סניפים וברירה טבעית. הבחירה האקראית בגמטות במהלך התורשה ברבייה מינית מוביל לסחף גנטי - שוני אקראי בתדירות האללים בין דור לדור. בהיעדר השפעה חיצונית על התהליך, השונות הגנטית תאבד. ההשערה היא שתדירות הסחף הגנטי הוא ביחס הפוך לגודל האוכלוסייה, והוא עשוי להיות מואץ בתנאים מסוימים כגון במצבי צוואר בקבוק, שבו גודל האוכלוסייה מצטמצם לפרק זמן, ובמצבי אפקט המייסד (אוכלוסייה שמקורה בפרטים בודדים). מלבד מוטציות, סניפים ושינויים מבניים נוספים כמו רצפים חוזרניים בגנום (CNV) תורמים לשונות הגנטית בבני אדם. באמצעות מערך DNA, זוהו 1500 אזורים של רצפים חוזרניים, המכסים כ-12% מהגנום וכוללים גנים, אזורי מחלה, אלמנטים פונקציונליים והכפלות מקטעים כחלק מפרויקט ה- HapMap. למרות שהתפקיד הספציפי של רצפים חוזרניים אינו ידוע, העובדה שישנם יותר רצפים כאלה מאשר סניפים מדגישה את החשיבות של החזרות בגיוון הגנטי ובאבולוציה. חקירת השונות בגנום האנושי אוצרת בקרבה פוטנציאל גדול לזיהוי גנים המקנים עמידות שונה למחלות וכן למטבוליזם של תרופות. ישנם שני סוגים של שונות גנטית הקשורים למחלות. הסוג הראשון הם שינויים נדירים בעלי השפעה חמורה על תכונות פשוטות (למשל סיסטיק פיברוזיס ומחלת הנטינגטון). הסוג השני, היותר נפוץ, הם שינויים גנטיים שיש להם השפעה מתונה ומעורבות בתכונות מורכבות (כגון קוגינציה, סוכרת, מחלות לב). הטווח שבין שני סוגי השונות לוט בערפל, ומטרת המיזם נועד לנסות לגשר על פער הידע. המטרה העיקרית של המיזם היא ליצור קטלוג מלא ומפורט של השונות הגנטית האנושית, אשר יכול להוות בסיס למחקרים הקושרים שונות גנטית למחלות. בעזרת קטלוג זה החזון הוא לגלות מעל ל-95% מהשינויים שנמצאים בתדירות של 1% בגנום ו-0.1%-0.5% באזורים שמקודדים לגנים. בנוסף, להעריך את תדירות האללים באוכלוסייה, הרקע להפלוטיפים ותבניות לתאחיזה לא שוויונית של אללים שונים. יעדי המשנה של המיזם הם הרחבת מבחר ה-SNP והגלאים למחקרים עתידיים, וכן שיפור רצף התייחסות האנושי. במהלך הפרויקט פותח פורמט קבצים SAM. פרויקט הגנום האנושי מדיה וקבצים בנושא מיזם אלף הגנומים בוויקישיתוף אתר האינטרנט הרשמי של מיזם אלף הגנומים (באנגלית) מיזם אלף הגנומים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) Durbin, R. M.; Abecasis, G. R.; Altshuler, R. M.; Auton, G. A. R.; Brooks, D. R.; Durbin, A.; Gibbs, A. G.; Hurles, F. S.; McVean, F. M.; Donnelly, P.; Egholm, M.; Flicek, P.; Gabriel, S. B.; Gibbs, R. A.; Knoppers, B. M.; Lander, E. S.; Lehrach, H.; Mardis, E. R.; McVean, G. A.; Nickerson, D. A.; Peltonen, L.; Schafer, A. J.; Sherry, S. T.; Wang, J.; Wilson, R. K.; Gibbs, R. A.; Deiros, D.; Metzker, M.; Muzny, D.; Reid, J. (2010). "A map of human genome variation from population-scale sequencing". Nature 467 (7319): 1061–1073. doi:10.1038/nature09534. PMC 3042601. PMID 20981092.