Anar al contingut

GENCODE

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià

GENCODE és un proyecte científic d'investigació de genomes que forma part de la plataforma ENCODE (de l'anglés ENCyclopedia Of DNA Elements). El consorci GENCODE es va crear inicialment com una part de la fase pilot del proyecte ENCODE, per a identificar i mapear tots els gens codificantes de proteïnes de les regions ENCODE (aproximadament un 1% del genoma humà).[1]

Despuix de l'èxit obtingut en esta primera fase, GENCODE pretén crear ara una “Enciclopèdia de gens i variants genètiques” identificant totes les característiques genètiques del genoma humà i de rata, per mig d'una combinació d'anàlisis computacional, anotació manual i validació experimental. També té com a objectiu anotar totes les característiques dels gens de tot el genoma humà en la màxima precisió possible.[2] El resultat serà una recopilació d'anotacions, que inclourà tots els loci que codifiquen per a proteïnes en variants transcritas alternativament,[3] loci no codificantes[4] en tránscritos trobats i pseudogenes.[5]


Els gens de GENCODE s'utilisen com a gens de referència en tot el consorci ENCODE, ademés d'en molts atres proyectes, com és el cas de: el Human Cell Atles (HCA), Genotype-Tissue Expression (GTEx), The Cancer Genome Atles (TCGA), International Cancer Genome Consortium (ICGC), NIH Roadmap Epigenomics Mapping Consortium, Blueprint Epigenome Project, Exome Aggregation Consortium (EXAC), Genome Aggregation Database (gnomAD) i 1000 Genomes Project.[6]

En l'actualitat

Actualment GENCODE seguix alvançant cap als seus objectius en la fase 2 del proyecte, que són:[2]

  • Continuar aumentant l'extensió i la precisió en la que es presenten els gens humans en GENCODE, per mig de la millora i l'extensió de l'anotació de totes les característiques de gens basades en l'evidència. Açò inclou loci que codifiquen per a proteïnes en variants en splicing alternatiu, loci no codificantes i pseudogenes.
  • Crear un set de gens de rata en GENCODE que incloga regions que codifiquen per a proteïna associats a variants en splicing alternatiu, loci no codificantes en evidència de tránscritos i pseudogenes.

Les últimes versions (2020) d'anotacions són la GENCODE 36 per a gens humans, que utilisa el genoma de referència humà GRCh38, i la GENCODE M25 per al genoma de rata. Ademés, des de setembre de 2009, el proyecte Ensembl utilisa la base de senyes GENCODE, i per tant cada nou llançament de GENCODE es correspon en una actualisació d'Ensembl.[1]

Història

Setembre 2003

Llínea temporal del proyecte GENCODE (2003-2020)

El NHGRI (de l'anglés National Human Genome Research Institute) va iniciar un consorci d'investigació pública cridat ENCODE, la “Enciclopèdia dels elements de DNA”, en l'objectiu d'identificar tots els elements funcionals en la seqüència del genoma humà. Este proyecte es va dissenyar en 3 fases: pilot, desenroll tecnològic i fase de producció.[7] La fase pilot es va centrar en investigar en profunditat, computacional i experimentalment, 44 regions d'un total de 30Mb de seqüència (aproximadament un 1% del genoma humà). Ademés, és en este moment quan es crea el consorci GENCODE, per a identificar i mapear tots els gens que codifiquen per a proteïnes presents en les regions ENCODE. Els resultats de les primeres dos fases varen ser plantejats per a poder determinar el millor camí de cara a l'anàlisis del 99% restant del genoma humà de forma eficient i comprensiva en la fase de producció.[2]

Abril 2005

La primera anotació de les 44 regions ENCODE va ser publicada el 29 d'abril de 2005 i es va usar en el primer taller del ENCODE Genome Annotation Assessment Project (E-GASP). El primer llançament de GENCODE contenia 416 loci coneguts, 26 noves seqüències codificantes de DNA (CDS, anglés coding DNA sequence), 82 nous loci de tránscritos, 78 loci putativos, 104 pseudogenes processats i 66 pseudogenes no processats.[2]

Octubre 2005

Esta anotació va ser actualisada (llançament 02) el 14 d'octubre de 2005, i contenia nous descobriments de validació experimentals per mig de les tècniques RACE (de l'anglés Rapid amplification cDNA ends) i RT-PCR. En total es varen afegir 411 loci coneguts, 30 nous loci CDS, 81 nou loci en tráscrito, 83 loci putativos, 104 pseudogenes processats i 66 pseudogenes no processats.[2]

Juny 2007

Es varen publicar les conclusions del proyecte pilot. Estos descobriments varen resaltar l'èxit de dit proyecte en crear una plataforma i noves tecnologies per a caracterisar elements funcionals en el genoma humà, obrint un camí per a l'investigació en estudis del genoma complet.[8]

Octubre 2007

El NHGRI va concedir una subvenció al Wellcome Trust Sanger Institute pels seus bons resultats en la fase pilot en el 1% del genoma. Esta subvenció permetria realisar una ampliació del proyecte GENCODE per a integrar l'anotació de les característiques de gens. Esta nova inversió va ser part de l'esforç de el NHGRI per alvançar el Proyecte ENCODE a la fase de producció en el genoma sancer.[8]

Decembre 2011

Es va llançar la versió GENCODE 7, que combinava l'anotació genètica manual de l'Anàlisis i Anotació d'Humans i Vertebrats (HAVANA, per les seues sigles en anglés) i l'última anotació automàtica d'Ensembl  (Ensembl 62). En el moment de la seua publicació, GENCODE 7 era l'anotació més exhaustiva de loci de RNA llarcs no codificantes (lncRNA) disponible. El consorci GENCODE va publicar un artícul discutint els resultats d'esta versió en setembre de 2012.[8]

2013 - 2017

Despuix de l'èxit de la nova anotació definitiva d'elements funcionals del genoma humà, el grup de GENCODE va rebre una segona subvenció en 2013 i una tercera en 2017, per a continuar en el seu treball d'anotació i va ampliar els seus esforços al genoma de la rata. S'esperava que les senyes d'anotació del genoma de la rata permeteren estudis comparatius entre est i l'humà, per a millorar la calitat d'anotació d'abdós.[1]

2018

Una de les últimes adició és el seguiment de CRISPR/Cas9 en construccions genómicas d'humans i d'organismes modele. La tècnica CRISPR/Cas9 d'edició de genomes depén de la presència de seqüències de RNA guia que s'unixen a la regió a editar en elevada especificidad. La nova ferramenta de GENCODE està dissenyada per a ajudar a trobar la seqüència de RNA guia apropiada, per mig d'una llista de potencials llocs d'unió per al complex CRISPR/Cas9 que es troben prop (entre 0 i 200 parells de bases) de regions codificantes. Per a cada lloc, es donen les possibles seqüències guia junt en una predicció de la seua eficiència i puntuacions d'especificidad. També es dona informació sobre potencials llocs d'unió inespecífica per a cada seqüència guia, segons el número de mismatches que hi haja entre el lloc inespecífico i la seqüència guia.[9]

2020 - Actualitat

Es varen introduir millores en l'infraestructura del sistema d'anotacions, en les ferramentes bioinformátiques i en l'anàlisis, tant per a genoma humà com de rata. Algunes d'estes varen ser: la compleción del primer passe manual d'anotació del genoma de referència de rata, l'inici de proyectes colaboratius per a conseguir la convergència entre diferents bases de senyes d'anotació per a gens codificantes de proteïnes en humans i rates, i la compleción de la primera anotació de lncRNAs supervisada manualment. Ademés, s'ha treballat en la millora de l'anotació de gens associats en l'infecció per SARS-CoV-2, el virus causant de la pandèmia de COVID-19.[10]


Referències

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 «GENCODE – Home page». GENCODE. Wellcome Trust Sanger Institute. (c. 2020). Consultat el 20 de decembre 2020.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Harrow, Jennifer; Denoeud, France; Frankish, Adam; Reymond, Alexandre(2006-08-07).«GENCODE: producing a reference annotation for ENCODE».Genome Biology.7(1): S4.ISSN 1474-760X.doi:10.1186/gb-2006-7-s1-s4.Consultat el 2020-12-20.
  3. ↑ Frankish, A(2012).«The importance of identifying alternative splicing in vertebrate genome annotation.».Database.2012: bas014.doi:10.1093/database/bas014.
  4. ↑ Derrien, T(Sep 2012).«The GENCODE v7 catalog of human long noncoding RNAs: analysis of their gene structure, evolution, and expression.».Genome Research.22(9): 1775–89.doi:10.1101/gr.132159.111.
  5. ↑ Pei, B(Sep 5, 2012).«The GENCODE pseudogene resource.».Genome Biology.13(9): R51.doi:10.1186/gb-2012-13-9-r51.
  6. ↑ «The GENCODE Project: Encyclopædia of gens and gene variants». GENCODE. Wellcome Trust Sanger Institute (c. 2020). Consultat el 20 decembre 2020.
  7. ↑ The ENCODE Project Consortium(2004-10-22).«The ENCODE (ENCyclopedia of DNA Elements) Project».Science.306(5696): 636–640.doi:10.1126/science.1105136.
  8. ↑ 8,0 8,1 8,2 Casper, Jonathan; Zweig, Ann S.; Vila-real, Chris; Tyner, Cath(01 04, 2018).«The UCSC Genome Browser database: 2018 update».Nucleic Acids Research.46(D1): D762–D769.ISSN 1362-4962.doi:10.1093/nar/gkx1020.Consultat el 2020-12-20.
  9. ↑ Casper, Jonathan; Zweig, Ann S; Vila-real, Chris; Tyner, Cath(2017-11-02).«The UCSC Genome Browser database: 2018 update».Nucleic Acids Research.46(D1): D762–D769.ISSN 0305-1048.doi:10.1093/nar/gkx1020.Consultat el 2020-12-20.
  10. ↑ Frankish, Adam; Diekhans, Mark; Jungreis, Irwin; Lagarde, Julien(2020-12-03).«GENCODE 2021».Nucleic Acids Research.ISSN 0305-1048.doi:10.1093/nar/gkaa1087.Consultat el 2020-12-20.
Obtingut de «https://lenciclopedia.org/w/index.php?title=GENCODE&oldid=1641584»