تشابه ژنوم نوعی ماهی با ژنوم انسان
در حال حاضر یک پیشگام در تحقیقات ژنوم ، به هدایت تلاش برای به ترتیب مرتب کردن توالی هر سویه از مهره داران کمک می کند.
این ماهی "خطرناکترین وعده غذایی جهان" نامیده شده است ، ماهیای که اندامهای داخلی آن با یکی از کشنده ترین سموم روی زمین پوشانده شده است. رستوران های تخصصی در ژاپن و چند مکان دیگر ، گوشت فوگو را با دقت تهیه می کنند و به عنوان یک غذای لذیذ گران قیمت ، که بخشی از آن به خاطر همین هیجان خطرناک است ، سرو می کنند.
اما بیراپا وِنکاتش به یک دلیل کاملاً متفاوت به فوگو کشیده شد: این ماهی کوچکترین ژنوم را در میان مهره داران دارد. این کیفیت در دهه 1990 طلایی بود ، هنگامی که متخصصان ژنتیک همچنان در حال مسابقه بودند برای این که ژنوم انسان یا هر مهره دار دیگری را به ترتیب مرتب کنند: فوگو یک میانبر به خط پایان ارائه داد. ماهی ها رؤیای یک متخصص ژنتیک هستند. گرچه کار به این راحتی ها نبود. این برای ونکاتش و همکارانش نه سال تلاش سخت و حدود 10 میلیون دلار هزینه در بر داشت و در پایان ، پروژه ژنوم انسانی آنها با آهستگی و دقت ، فقط با اشکال ، به عنوان نخستین ژنوم مهره داران که تاکنون به پایان رسیده است ، سر برآورد.
این پروژه اشتیاق به شناخت ژنوم های ماهی ها را برافروخت که از آن زمان ونکاتش را به حرکت درآورد. با یک دلیل خوب: ماهیان متنوع ترین گروه مهره داران روی کره زمین هستند. آنها در اقیانوس های عمیق ، در آب های اسیدی و دریاهای قطب جنوب در دمای زیر نقطه انجماد خون زندگی می کنند. پیکرهای آنها دارای طیفی است از مار ماهی های بدون فک تا ماهی های پهن ، و تا سان فیش سنگین و عظیم اقیانوسی. برخی تخم می گذارند ، بعضی از آنها بچه زا هستند و در اسب ماهی ها ، این نرها هستند که باردار می شوند. به طور خلاصه ، ماهی ها رویای یک متخصص ژنتیک هستند. ونکاتش می گوید: "آنها تنوع بسیار زیادی را نشان می دهند." اگر در هر مهره داری سازگاریای وجود داشته باشد ، باید در ماهی ها هم باشد. "
در سال های پس از تکمیل ژنوم فوگو در سال 2002 ، ونکاتش - که به طور جهانی با عنوان ونکی شناخته می شود - ژنوم های بیش از یک دوجین ماهی را به ترتیب مرتب کرده است ، از کوسه ها گرفته تا فسیل های زنده و تا مورد علاقه شخصی وی ، اسب دریایی. ریچارد دوربین ، متخصص ژنوم در دانشگاه کمبریج ، می گوید: "او مدتهایی طولانی یک قهرمان بوده است ، به روشی بسیار ملایم اما پایدار." وی گفت: "او یکی از افراد اصلی برای ژنومیک ماهی های تکاملی است."
ونکاتش از اوایل روزهای فوگو شاهد رشد عظیمی در توان و تکنولوژی ترتیب توالی ها بوده است. امروزه ، تولید یک ترتیب توالی ژنوم با کیفیت بالا از ابتدا فقط دو ماه کار و هزینه ای حدود 30،000 دلار در بر دارد. او می گوید: "هیچ کس پیش بینی نمی کرد که این اتفاق این چنین سریع رخ دهد." اکنون شما می توانید ترتیب توالی هر ژنومی را مشخص کنید. "
و می توانید نرتیب توالی تعداد زیادی از آنها را مشخص کنید.. ونکاتش ، مستقر در انستیتوی مولکولی و بیولوژی سلولی در سنگاپور ، به هدایت یک کنسرسیوم با آرزوهای بزرگ کمک می کند تا ترتیب توالی صدها ژنوم مهره دار را تا پایان این دهه مشخص کند ، که تقریبا نیمی از آنها ماهی هستند ، مسیری برای این که سرانجام ترتیب توالی ژنوم هر مهره دار زنده ، و بیشتر از آن ، مشخص شود.
اما بیراپا وِنکاتش به یک دلیل کاملاً متفاوت به فوگو کشیده شد: این ماهی کوچکترین ژنوم را در میان مهره داران دارد. این کیفیت در دهه 1990 طلایی بود ، هنگامی که متخصصان ژنتیک همچنان در حال مسابقه بودند برای این که ژنوم انسان یا هر مهره دار دیگری را به ترتیب مرتب کنند: فوگو یک میانبر به خط پایان ارائه داد. ماهی ها رؤیای یک متخصص ژنتیک هستند. گرچه کار به این راحتی ها نبود. این برای ونکاتش و همکارانش نه سال تلاش سخت و حدود 10 میلیون دلار هزینه در بر داشت و در پایان ، پروژه ژنوم انسانی آنها با آهستگی و دقت ، فقط با اشکال ، به عنوان نخستین ژنوم مهره داران که تاکنون به پایان رسیده است ، سر برآورد.
این پروژه اشتیاق به شناخت ژنوم های ماهی ها را برافروخت که از آن زمان ونکاتش را به حرکت درآورد. با یک دلیل خوب: ماهیان متنوع ترین گروه مهره داران روی کره زمین هستند. آنها در اقیانوس های عمیق ، در آب های اسیدی و دریاهای قطب جنوب در دمای زیر نقطه انجماد خون زندگی می کنند. پیکرهای آنها دارای طیفی است از مار ماهی های بدون فک تا ماهی های پهن ، و تا سان فیش سنگین و عظیم اقیانوسی. برخی تخم می گذارند ، بعضی از آنها بچه زا هستند و در اسب ماهی ها ، این نرها هستند که باردار می شوند. به طور خلاصه ، ماهی ها رویای یک متخصص ژنتیک هستند. ونکاتش می گوید: "آنها تنوع بسیار زیادی را نشان می دهند." اگر در هر مهره داری سازگاریای وجود داشته باشد ، باید در ماهی ها هم باشد. "
در سال های پس از تکمیل ژنوم فوگو در سال 2002 ، ونکاتش - که به طور جهانی با عنوان ونکی شناخته می شود - ژنوم های بیش از یک دوجین ماهی را به ترتیب مرتب کرده است ، از کوسه ها گرفته تا فسیل های زنده و تا مورد علاقه شخصی وی ، اسب دریایی. ریچارد دوربین ، متخصص ژنوم در دانشگاه کمبریج ، می گوید: "او مدتهایی طولانی یک قهرمان بوده است ، به روشی بسیار ملایم اما پایدار." وی گفت: "او یکی از افراد اصلی برای ژنومیک ماهی های تکاملی است."
ونکاتش از اوایل روزهای فوگو شاهد رشد عظیمی در توان و تکنولوژی ترتیب توالی ها بوده است. امروزه ، تولید یک ترتیب توالی ژنوم با کیفیت بالا از ابتدا فقط دو ماه کار و هزینه ای حدود 30،000 دلار در بر دارد. او می گوید: "هیچ کس پیش بینی نمی کرد که این اتفاق این چنین سریع رخ دهد." اکنون شما می توانید ترتیب توالی هر ژنومی را مشخص کنید. "
و می توانید نرتیب توالی تعداد زیادی از آنها را مشخص کنید.. ونکاتش ، مستقر در انستیتوی مولکولی و بیولوژی سلولی در سنگاپور ، به هدایت یک کنسرسیوم با آرزوهای بزرگ کمک می کند تا ترتیب توالی صدها ژنوم مهره دار را تا پایان این دهه مشخص کند ، که تقریبا نیمی از آنها ماهی هستند ، مسیری برای این که سرانجام ترتیب توالی ژنوم هر مهره دار زنده ، و بیشتر از آن ، مشخص شود.
دانشجویی طعمه را می گیرد
با وجود برجستگی جاری خود در ژنومیک ، ونکاتش تقریباً به طور تصادفی به میدان آمد. وی در شهر بنگلور هند متولد شد ، در یک خانواده علمی – پدرش یک دامپزشک بود - وی تصمیم گرفت که تحصیلات شیلات را در دانشگاه بخواند زیرا به نظر می رسید سرگرم کننده است. او به یاد می آورد: "فکر می کردم می توانم به غواصی بروم و اوقات خوبی داشته باشم."
او هرگز یاد نگرفت که شیرجه بزند. درعوض ، پس از چند سال به عنوان زیست شناس شیلات در هند ، وی برای تحصیلات تکمیلی عازم سنگاپور شد و در آنجا به مطالعه تنظیم هورمونی بارداری در ماهی های گوپی پرداخت.
او در حالی که در آنجا بود ، با سیدنی برنر از دانشگاه کمبریج ، یکی از بنیانگذاران زیست شناسی مولکولی ، ملاقات کرد. برنر می خواست اولین کسی باشد که به مرتب کردن توالی یک ژنوم کامل مربوط به مهره داران می پردازد و فوگو را به دلیل ژنوم ریز آن انتخاب کرد. ژنوم فوگو به متخصصین ژنتیک یک نقطه ارزشمند برای مقایسه با ژنوم انسان داد.او به دنبال دانشمندان بود تا با او در این پروژه همکاری کنند و چیز خاصی را در ونکاتش دید. ونکاتش می گوید: "او گفت من باید در کمبریج به او بپیوندم." "من در آن زمان زمینه بیولوژی مولکولی بسیار کمی داشتم ، اما او گفت که این برای من خوب خواهد بود." او به کمبریج رفت ، به عنوان تنها کارشناس ماهی در تیم برنر.
ژنوم فوگو به متخصصین ژنتیک یک نقطه ارزشمند برای مقایسه با ژنوم انسان داد. آنها دریافتند که علیرغم اندازه کوچک آن - فقط یک هشتم اندازه ژنوم انسان – فوگو تقریباً همان متمم ژنها را دارد ، و سوئیچ های خاموش و روشنی که آنها را کنترل می کنند ، همان طور که انسانها چنین می کنند. برای رسیدن به حالت خط باریک خود ، به نظر می رسد فوگو بسیاری از کشیدگی های طولانی مغشوش کننده DNA از عملکردهای ناشناخته را - که اغلب DNA شکسته نامیده می شود – و اغلب ژنوم ها را می زاید - از دست داده است. ونکاتش می گوید ، این امر باعث شده تا ژنوم فوگو یک ابزار مفید برای جدا کردن گندم ژنوم انسان از کاه باشد به ویژه برای شناسایی کلیدهای تنظیم کننده حیاتی. وی بعداً نشان داد که سوئیچ های تنظیمی فوگو آنقدر شبیه به همتایان پستاندار آن هستند که گاهی بدون از دست دادن عملکرد می توان آنها را جا به جا کرد.
منبع: باب هولمز
او هرگز یاد نگرفت که شیرجه بزند. درعوض ، پس از چند سال به عنوان زیست شناس شیلات در هند ، وی برای تحصیلات تکمیلی عازم سنگاپور شد و در آنجا به مطالعه تنظیم هورمونی بارداری در ماهی های گوپی پرداخت.
او در حالی که در آنجا بود ، با سیدنی برنر از دانشگاه کمبریج ، یکی از بنیانگذاران زیست شناسی مولکولی ، ملاقات کرد. برنر می خواست اولین کسی باشد که به مرتب کردن توالی یک ژنوم کامل مربوط به مهره داران می پردازد و فوگو را به دلیل ژنوم ریز آن انتخاب کرد. ژنوم فوگو به متخصصین ژنتیک یک نقطه ارزشمند برای مقایسه با ژنوم انسان داد.او به دنبال دانشمندان بود تا با او در این پروژه همکاری کنند و چیز خاصی را در ونکاتش دید. ونکاتش می گوید: "او گفت من باید در کمبریج به او بپیوندم." "من در آن زمان زمینه بیولوژی مولکولی بسیار کمی داشتم ، اما او گفت که این برای من خوب خواهد بود." او به کمبریج رفت ، به عنوان تنها کارشناس ماهی در تیم برنر.
ژنوم فوگو به متخصصین ژنتیک یک نقطه ارزشمند برای مقایسه با ژنوم انسان داد. آنها دریافتند که علیرغم اندازه کوچک آن - فقط یک هشتم اندازه ژنوم انسان – فوگو تقریباً همان متمم ژنها را دارد ، و سوئیچ های خاموش و روشنی که آنها را کنترل می کنند ، همان طور که انسانها چنین می کنند. برای رسیدن به حالت خط باریک خود ، به نظر می رسد فوگو بسیاری از کشیدگی های طولانی مغشوش کننده DNA از عملکردهای ناشناخته را - که اغلب DNA شکسته نامیده می شود – و اغلب ژنوم ها را می زاید - از دست داده است. ونکاتش می گوید ، این امر باعث شده تا ژنوم فوگو یک ابزار مفید برای جدا کردن گندم ژنوم انسان از کاه باشد به ویژه برای شناسایی کلیدهای تنظیم کننده حیاتی. وی بعداً نشان داد که سوئیچ های تنظیمی فوگو آنقدر شبیه به همتایان پستاندار آن هستند که گاهی بدون از دست دادن عملکرد می توان آنها را جا به جا کرد.
منبع: باب هولمز
مقالات مرتبط
تازه های مقالات
ارسال نظر
در ارسال نظر شما خطایی رخ داده است
کاربر گرامی، ضمن تشکر از شما نظر شما با موفقیت ثبت گردید. و پس از تائید در فهرست نظرات نمایش داده می شود
نام :
ایمیل :
نظرات کاربران
{{Fullname}} {{Creationdate}}
{{Body}}