Proiectul Genomului Uman

Genotipul uman este alcatuit din 80.000-100.000 de gene ce insumeaza in jur de 3 miliarde de nucleotide.Aceasta complexitate este ilustrata si de capacitatea organis-mului uman de a sintetiza aproximativ 80.000 de proteine diferite.
Genele umane variaza intre limite largi ca lungime,cuprinzand adesea sute de ba- ze insa doar despre aprox. 10% din genom se stie ca include secventele codificatoare ale proteinelor(exoni).Intercalate cu genele se gasesc numeroase secvente noninforma-
tionale(introni).Aflarea de noi informatii asupra structurii genelor si a functiilor acestora impunea o cunoastere detaliata a codului genetic.Astfel a demarat Proiectul Genomului
Uman--Human Genome Project(HGP).
Initiat in 1990 in SUA de catre Department of Energy(DOE) si National Institutes
of Health(NIH),beneficiind de o finantare considerabila( 3 miliarde $),programul a fost
estimat sa se intinda pe 15 ani.Obiectivele principale ale acestui program sunt:
sa identifice cele aproximativ 100.000 de gene din ADN-ul uman
sa determine secventa celor 3 miliarde de perechi de baze azotate ce alcatuiesc ADN-ul uman,cu precizia de o eroare estimata/10.000 de baze
stocarea informatiei obtinute intr-o baza de date
dezvoltarea metodelor si tehnologiilor pentru studiul acestor date
sa dea raspunsuri problemelor etice ,legale si sociale care pot aparea in urma studiilor.
S-a elaborat astfel un plan pus in aplicare din 1991,esalonat pe 15 ani si care sa coste in jur de un dolar pe nucleotida.
Una dintre ideile de baza era sa se inceapa cu alcatuirea unei harti a cromozomilor,
pe care sa fie localizate genele, prin identificarea unui marcator genetic la fiecare 2 mi-
lioane de baze (in medie).Marcatorul este orice sectiune scurta a unui ADN care poate fi recunoscuta printr-o sectiune asociata a carei secventa este cunoscuta.Din cauza modu-
lui in care sunt legate cele doua spirale ale ADN-ului,fiecare segment are un singur
complement.Daca acel complement este dat,segmentul poate fi recunoscut.Exista deja
banci de gene care detin complementele unor secvente cunoscute de ADN.
Primii doi ani au fost consacrati gasirii acestor marcatori-index.Cercetarile au avut
utilitate imediata, ducand la crearea unei harti mai detaliate si usurand munca de cauta-
re a unei anumite gene.
Acest prim succes a determinat cresterea numarului de participanti la HGP,impli-
candu-se europenii( centrul Sanger din Marea Britanie,laboratoare din Franta si Ger-
mania) si Japonia.O data cu atingerea acestui scop intermediar(o ''ciorna'' a proiectului)
s-a stabilit o noua directie de cercetare:identificarea variatiilor individuale ale genomu-
lui uman.Chiar daca 99,5%din secventele de ADN sunt identice la toata populatia,micile
variatii pot avea un impact major asupra raspunsului la diferitele boli,rezistenta la bac-
terii,virusi,toxine si substante chimice,precum si la tratamentele medicamentoase.
Se dezvolta metode pentru a detecta diferitele tipuri de variatii,in special cele de tip
SNP(single nucleotide polymorphism) care apar cu o frecventa de 1/250 de baze.Cerce-
tatorii spera ca aceste studii sa ajute la identificarea corelata a genelor asociate cu boli
complexe ca diabetul,cancerul,afectiunile vasculare si unele boli mintale.Aceste corelari
sunt greu de stabilit cu metode traditionale de ''vanare'' a genelor deoarece o singura gena alterata isi poate aduce doar o mica contributie la riscul de boala.
Primul plan cincinal(1990-1995) a fost revizuit in 1993 datorita progreselor neastep-
tate.Un al doilea plan a stabilit obiectivele proiectului pana in 1998.Al treilea si cel mai recent a fost stabilit la 23 octombrie 1998 in urma unei conferinte internationale.
Complexitatea extraordinara a proiectului face necesara participarea cercetatorilor
din domenii variate:biologie,informatica,chimie,matematica,fizica,inginerie aplicata,etc.
Una din noile metode de cercetare o constituie studiul comparat al genotipurilor.
Functiile genelor umane si a altor zone ale ADN-ului sunt deseori puse in evidenta prin studiul comparat al secventelor corespunzatoare la alte specii.Pentru asemenea compa-
ratii,cercetatorii au obtinut secvente complete pentru speciile Escherichia coli ,
Saccharomyces cerevisiae si Caenorhabditis elegans .Sunt spre finalizare
genotipurile Drosophilei si a soarecelui de laborator.
Toate acestea constituie pasi importanti in...