A nemzetközi HapMap projekt (ejtsd: " HapMap " [1] ; angol HapMap [hæp.mæp] , az angol Haplotype Map rövidítése - "haplotype map") egy olyan szervezet, amelynek tevékenysége az emberi genom haplotípus térképének kidolgozását célozza, hogy leírja. általános minták az emberek örökletes genetikai változatossága. A HapMap olyan genetikai változatok megtalálására szolgál, amelyek befolyásolják az egészséget, a betegségeket és a gyógyszeres válaszokat, valamint a környezeti tényezőket. A kutatási projekt keretében megszerzett információk nyilvánosak.
A nemzetközi HapMap projekt kanadai , kínai , japán , nigériai , egyesült királyságbeli és egyesült államokbeli akadémiai központok, non-profit orvosbiológiai kutatócsoportok és magáncégek kutatóinak együttműködése . Hivatalosan egy 2002. október 27-29-i értekezleten indították útjára, és várhatóan körülbelül három évig tart majd. Két fázist tartalmazott; az első szakasz során nyert teljes adatot 2005. október 27-én tették közzé. A II. fázisú adatkészlet elemzését 2007 októberében tették közzé. A III. fázisú adatkészletet 2009 tavaszán adták ki.
A ritka mendeli betegségektől eltérően a különböző gének és környezet kombinációi szerepet játszanak a gyakori betegségek (például cukorbetegség , rák , szívbetegség , stroke , depresszió és asztma ) kialakulásában és progressziójában, vagy a farmakológiai ágensekre adott egyéni reakciókban . Az ezekkel a betegségekkel összefüggő örökletes tényezők feltárásához elvileg több egyed teljes genetikai szekvenciáját is meg lehetne szerezni, némelyiküknél a betegség, mások pedig nem, majd meg lehet keresni a különbségeket a két genomkészlet között . Akkoriban ez a megközelítés nem volt megvalósítható a teljes genomszekvenálás költsége miatt. A HapMap projekt parancsikont kínált.
Bár bármely két nem rokon embernek körülbelül 99,5%-a osztozik DNS - szekvenciájában , genomjuk bizonyos nukleotidhelyeken különbözik . Az ilyen régiókat egyetlen nukleotid polimorfizmusnak (SNP) ismerjük, és a lehetséges eredő génformák mindegyikét allélnak nevezzük . A HapMap projekt csak a gyakori polimorfizmusokra összpontosít, ahol minden allél a populáció legalább 1%-ában fordul elő.
Minden embernek két példánya van az összes kromoszómából , kivéve a férfiak nemi kromoszómáit . Minden egyes SNP esetében az egyedben lévő allélok kombinációját genotípusnak nevezzük . A genotipizálás arra utal, hogy felfedezzük, hogy egy személynek genotípusa van egy adott helyen. A HapMap projekt 269 egyedből vett mintát, és kiválasztott több millió jól meghatározott SNP-t, és közzétette az egyedek genotipizálásának eredményeit ezen SNP-kre.
A közeli SNP-k alléljai ugyanazon a kromoszómán korrelálnak. Ugyanis, ha egy adott egyedre egy SNP allélja ismert, akkor a szomszédos SNP-k alléljai is megjósolhatók. Ennek az az oka, hogy minden SNP az evolúció történetében egyetlen pontmutációként keletkezett , majd egy kromoszómán adták át, amelyet más, korábbi pontmutációk vesznek körül. A kromoszómán nagy távolságra elválasztott SNP-k általában nem korrelálnak túl jól, ezért a rekombináció minden generációban megtörténik, és összekeveri e két kromoszóma allélszekvenciáját. Egy adott kromoszómán a szomszédos allélok szekvenciáját haplotípusnak nevezzük .
Egy adott betegséghez kapcsolódó genetikai tényezők meghatározásához a következőképpen járhat el. Először a genomban egy speciális régiót azonosítanak, amely valószínűleg az öröklődés korábbi tanulmányaiból származik. Ezen a területen megkeressük az SNP attribútumsort a HapMap adatokból; ezek olyan SNP-k, amelyek nagyon jól korrelálnak a régió összes többi SNP-jével. Így egy személyben az SNP tulajdonság alléljait tanulmányozva nagy valószínűséggel meg lehet majd határozni az egyed haplotípusát. Ezenkívül egységesen meghatározza az SNP ezen jeleinek genotípusát a betegségben szenvedő egyének csoportjában és egészséges emberek csoportjában. A két csoport összehasonlításával meghatározható a betegség valószínűsíthető helye és haplotípusa.
A haplotípusok általában populációk között oszlanak meg, de gyakoriságuk nagyon eltérő lehet. Négy populációt választottak ki a HapMap-re: 30 felnőtt joruba és mindkét szülő a nigériai Ibadanból (YRI) , 30 Utahban élő észak-európai és nyugat-európai származású hármas (CEU), 44 nem rokon japán Tokióból , Japánból ( JPT) és 45 független kínai Pekingből , Kínából (CHB). Míg az ezekből a populációkból azonosított haplotípusok számos más populáció tanulmányozására is felhasználhatók, jelenleg további kutatások vizsgálják, hogy lehetséges-e további populációkat bevonni a projektbe.
Az összes mintát közösségi bevonási eljárással gyűjtöttük megfelelő tájékozott beleegyezéssel. A Közösségi Elköteleződési Folyamat úgy lett kialakítva, hogy azonosítsa és megkísérelje választ adni a kulturálisan specifikus kérdéseket, és lehetővé tegye a részt vevő közösségek számára, hogy hozzájáruljanak a következetes tájékoztatási és mintavételi folyamathoz.
A harmadik fázisban 11 globális törzskönyvi csoportot gyűjtöttek össze: ASW ( Southwestern United States African-descended people ); CEU (Utah észak- és nyugat-európai felmenőkkel a CEPH gyűjteményéből); CHB ( Han emberek Pekingben, Kína); CHD (kínai Denverből , Coloradoból ); GIH ( gudzsarati Houstonban , Texasban ) ; JPT ( japán Tokióban, Japánban); LWK Luhya etnikai csoport Webuye-ban, Kenya ); MEX ( mexikóiak Los Angelesben , Kalifornia ); MKK ( maszáj Kenyavában, Kenya); TSI (Toszkánok Olaszországban ); YRI (yoruba in Ibadan, Nigéria). [2]
Három kombinált csoportot is létrehoztak az SNP-k jobb azonosítására a kilenc homogén mintán túli csoportokban: CEU+TSI (Combined Group of Utahs with Northern and Western European ancestry from the CEPH and Joscan gyűjtemény Olaszországban); JPT+CHB (kombinált japán panel Tokióban, Japánban és Han kínai Pekingben, Kína) és JPT+CHB+CHD (Japánok közös testülete Tokióban, Japánban, Han kínai Pekingben, Kína és kínai Denverben, Coloradoban) . A CEU+TSI például jobb modell a brit egyénekről, mint a CEU önmagában. [2]
Az első fázisban 5000 bázisonként egy közös SNP-t genotipizáltunk. Összességében több mint egymillió SNP-t genotipizáltak. A genotipizálást 10 központban végezték öt különböző technológia segítségével. A genotipizálás minőségét duplikált vagy összekapcsolt minták felhasználásával és időszakos minőségellenőrzések jelenlétében értékelték, ahol a központok egyetlen SNP genotípus készlethez fértek hozzá.
A montreali McGill Egyetemen Thomas J. Hudson vezette kanadai csapat a 2. és 4. kromoszómára összpontosított. A Huengming Yang által vezetett kínai csapat Pekingben , Sanghajban és Hongkongban központtal a 3., 8. és 21. kromoszómát vizsgálta. A Yusuke Nakamura vezette japán csapat a Tokiói Egyetemen az 5., 11., 14., 15., 16., 17. és 19. kromoszómát tanulmányozta. David R. Bentley vezette brit csapat a Sanger Intézetben , és az 1., 6., 10. kromoszómára összpontosított. , 13 és 20. Négy genotipizáló központ is volt az Egyesült Államokban : Mark Che és Arnold Oliphant vezette csapat az Illumina Inc. -nél. San Diego -ban (a 8q, 9, 18q, 22 és X kromoszómákat tanulmányozzák) egy csapat, amelyet David Altschuler vezetett az USA-beli Cambridge Institute-ban (4q, 7q kromoszómák, 18 pont, Y és mitokondriumok ), Richard A. Gibbs a houstoni Baylor College of Medicine-n (12. kromoszóma), valamint a Puyi-Yan Kwok által vezetett csapat a Kaliforniai Egyetemen, San Francisco (7. kromoszóma).
Annak érdekében, hogy elegendő SNP-t szerezzenek a térkép létrehozásához, a Konzorciumnak egy nagy újraszekvenálási projektet kellett finanszíroznia további SNP-k millióinak feldolgozására. Ezeket a dbSNP adatbázis mutatta be a nagyközönségnek. Ennek eredményeként 2006 augusztusában az adatbázis több mint tízmillió SNP-t tartalmazott, és ezek több mint 40%-áról ismert volt, hogy polimorf. Összehasonlításképpen, a projekt elején kevesebb mint 3 millió polimorfizmust azonosítottak , és ezeknek legfeljebb 10%-a volt polimorf.
A második fázisban a Perlegen Sciences több mint kétmillió további SNP-t, az Affymetrix pedig 500 000-et genotipizált.
A projekt által generált összes adatot, beleértve az SNP-frekvenciákat, genotípusokat és haplotípusokat , nyilvánosságra hozták és letölthetővé tették. Ez a webhely genomböngészőt is tartalmaz, amely lehetővé teszi az SNP-k megtalálását bármely érdeklődésre számot tartó régióban, azok allélgyakoriságát és a közeli SNP-kkel való kapcsolatukat. Egy olyan eszköz is rendelkezésre áll, amely meg tudja határozni az SNP-címkét egy adott érdeklődési területhez. Ezek az adatok közvetlenül elérhetők a széles körben használt Haploview programból is.
Azt állították[ kitől? ] , hogy a HapMap projekt széles körben hamisan ábrázolta magát, mint a gyakori betegségek kórokozóinak azonosítására szolgáló eszközt, hogy megkísérelje megtakarítani a finanszírozását. Egyre több bizonyíték utal arra, hogy a HapMap adatok sokkal hasznosabbak a populációszerkezet tanulmányozására, mint a genomvizsgálatok során a populációszerkezet nyomon követésére. [3]