GREAT ADVANCES in GENOMICs

I) After analyzing the DNA of 270 people (by means of Copy Number Variation: CNV, technique that measures variations of thousands of letters of DNA), a British team identified vast duplicated or lost regions, being concluded that 2 humans are completely different (Matthew Hurles). Up to now alone we know of anomalies to great scale (chromosomes, duplicated, truncated, or copied) and little of bases or, letters. Each one of us has an unique pattern of earnings and lost complete sections of their DNA, says Hurles of the UK's Wellcome Trust Sanger Institute. Among others, the copies of certain proteins vary in 12 % -what is huge-. The illnesses are born when being increased the number of copies. Charles Lee of the Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School in Boston, US, says that it is possible that illnesses like Alzheimer and Parkinson, be consequence of it. Although one doesn't know when emerge copies' variations, it is possible that they have to do with errors made during the elaboration of ova and sperms.

II) An additional work, suggests that garbage DNA (junk, for not having well-known biological functions, constituent of 97% of the genome), would exhibit important functions. Before, it was thought that single 22,000 genes (1%, of the genome), were those in charge of building proteins, beside segments of DNA that controlled or regulated the genes. Isidore Rigoutsos leader of the work, affirms that they found transcripted DNA junk to RNA copies (that transports information from DNA to the cellular machinery), in a such way that now the genome exhibits transcriptions of established RNA by way of a net, parts of which elaborate proteins and others show functions ignored until today.

III) The building of the Encode (Encyclopedia of elements of the DNA. Book of Life), a collaborative study of 80 world organizations, in charge of providing the sequences of DNA, of all the species. At the moment they work the sequence of 1% of human genome, integrating 80 different types of experiments (600 million data). Ewan Birney, of the Molecular European Biology Laboratory's European Bioinformatics Institute, Boss of the Project says: "We know the letters of the genoma, but not the understanding."

IV) The epic to decipher (to read), totally the genomes of diverse organic beings (included the human being), goes being behind. What interests us now is how it works: ¿is the human genome programmed to last single 120 years or, it is infinite? Which is the concept of being healthy, after studying varied individual human genomes? Can we improved artificially the human being’s genomes? In which way influence the illness and the environment in the structure of our genome?. How much this knowledge will teach us to create artificially, non organic self-reproducible coDNAs (as we would call it, derived from organic DNA)?. If it happens as we think : we are imperfect, it will be appropriate to design improved genomes. If until recently the conflict to decipher the genome faced some private managers (Craig Venter) and National Institutes of Salud/USA, what comes (genome’s functionality in the health and the illness), will be wonderful. The Wellcome Trust Marries Control Consortium (WTCCC), studied the DNA of 14 000 Britons (2,000 affected with 7 of the illnesses but world prevalents + 3000 controls healthy volunteers), looking for genetic differences. For it, the WTCCC introduced the Affymetrix GeneChip 500K Mapping Array Sep that scan hundred of thousands of markers of DNA. The comparisons case/control identified 24 signals (variant genetics), of independent association (with statistic significance): 1 (loci: gene with but risk of disease), in bipolar disorder, 1, in coronary arterial disease, 9, in disease of Crohn, 3, in reumatoid arthritis, 7, in diabetes type -I- and 3, in diabetes type -II-, 1, in obesity, 1 gene common to both : diabetes type -I- and disease of Crohn, opening new avenues that will permit design customized and effective treatments, understanding better how emerge the disease, what kind of people are at risk, to modify lifestyles, etc. In the future the combinations of genes will be considered to evaluate the risk of life for a particular disease. Many common diseases involve genes, environment and life styles, say to Dr. Mark Walport, director of the Wellcome Trust, that adds that collected data would be of public dominion, immediately.

GRANDES AVANCES en GENOMICA.

I) Tras analizar el DNA de 270 personas (mediante Copy Number Variation :CNV, técnica que mide variaciones de miles de letras de DNA), un equipo británico identificó vastas regiones duplicadas o perdidas, concluyéndose que 2 humanos son totalmente diferentes (Matthew Hurles). Hasta ahora solo se sabia de de anomalias a gran escala (cromosomas duplicados, truncados, o duplicados) y poco de las bases o, letras. Cada uno de nosotros tiene un patron único de ganancias y perdidas de secciones completas de su DNA, dice Hurles del UK's Wellcome Trust Sanger Institute. Entre una y otra, las copias de determinada proteina varian en un 12%, lo que es enorme. Las enfermedades nacen al incrementarse el número de copias. Charles Lee del Brigham and Women's Hospital and Harvard Medical School in Boston, US, dice que es posible que las enfermedades de Alzheimer y Parkinson, sean consecuencia de ello. Aunque no se sabe cuando emergen las variaciones de las copias es posible que tengan que ver con errores cometidos durante la elaboración de óvulos y espermatozoides.

II) Un trabajo adicional, sugiere que el DNA basura (junk, por no tener funciones biológicas conocidas, constituyente del 97% del genoma), exhibiria funciones importantes. Antes se pensaba que solo 22,000 genes (1%, del genoma), eran los encargados de construir las proteinas, al lado de segmentos de DNA que controlaban o regulaban los genes. Isidore Rigoutsos, lider del trabajo, afirma que encontraron DNA basura transcrito o copiado a RNA (transporta informacion del DNA a la maquinaria celular), de modo tal que ahora el genoma exhibe transcripciones de RNA establecidas a modo de una red, partes de las cuales elaboran proteinas y otras ostentan funciones por hoy desconocidas.

III) Gesta del Encode (Enciclopedia de elementos del DNA. Libro de la Vida), estudio colaborativo de 80 organizaciones mundiales, encargada de proporcionar las secuencias de DNA, de todas las especies. De momento trabajan la secuencia del 1% del genoma humano, integrando 80 diferentes tipos de experimentos (600 millones de datos). Ewan Birney, del European Molecular Biology Laboratory's European Bioinformatics Institute, Jefe del Proyecto dice: “Conocemos las letras del genoma, pero no la comprensión”.

IV) La epopeya por descifrar (leer), totalmente los genomas de diversos seres organicos (incluido el hombre), va quedando atrás. Lo que interesa ahora es como funciona :¿esta programado el genoma humano para durar solo 120 años o, es infinito? ¿Cual es el concepto de estar sano, tras estudiar variados genomas individuales? ¿son perfectibles los genomas? ¿cuanto influye la enfermedad y el medio ambiente en la estructura de nuestro genoma?. ¿Cuánto nos enseñará este conocimiento para crear coDNAs (DNAs artificiales inorgánicos), autorreproducibles?. Si como se espera, somos imperfectos, es congruente diseñar genomas mejorados. Si hasta hace poco la pugna por descifrar el genoma enfrentaba a algunos empresarios privados (Craig Venter) y los institutos nacionales de Salud/USA, lo que se viene (funcionalidad del genoma en la salud y la enfermedad), se entrevé maravilloso. El Wellcome Trust Case Control Consortium (WTCCC), ha estudiado el DNA de 14 000 britanicos (2,000 afectos con 7 de las enfermedades mas prevalentes mundiales + 3000 controles voluntarios sanos), buscando diferencias genéticas. Para ello, el WTCCC ha introducido el Affymetrix GeneChip 500K Mapping Array Set, que escanea cientos de miles de marcadores de DNA. Las comparaciones caso/control identificaron 24 señales (variantes genéticas), de asociación independiente (P menor de Mark Walport, director del Wellcome Trust, quien añade que los datos obtenidos seran de dominio público inmediato.

First human diploid DNA genome, deciphered.

Left : Photo an text, taken fron NYT

The standard reference of the human genome (still effective), includes a mixture of anonymous donors coming from Buffalo (incapable now to be correlated with medical information of 1 single person). However, in the next months the scientific world will have the 2 first complete human genomic sequences (those of James D. Watson and J. Craig Venter, ex- president of Celera Corporation, a private Human Genome Project, rival of the governmental American). I) In Celera, Venter (2001) worked a small version of his genome and now he is completing it in his Institute of Rockville-Md, keeping the information in GenBank, a public database. Venter said that his genome was assembled of scratch, identifying more differences than the hoped ones, including them in unique units of DNA: extras or absentees. “We have underestimated the extension of the human variation”, said Venter. The real thing is that the genome of Venter could get to become the new human standard genome of reference. II) The complete genome of Watson (codiscoverer of the structure of the DNA and first Director of the Human Project Genome, completed the 2003), was deciphered -using a sequence machine created by 454 Life Sciences- in hardly 2 months to a cost of less than $1 million “opening the doors towards a personalized genomic medicine”, said Michael Egholm, vice president of investigation of 454 LS. 2 days ago, Watson received from hands of Richard A. Gibbs, Director of Human Genome Sequencing Center at Baylor College of Medicine and of Jonathan M. Rothberg, 454 founder of Life Sciences, the data of his copy genome registered in 2 DVDs. Watson, said: “I am astonished to see my genome” adding that he will make it available to all, so that they study it (with the only exception of his gene of Apolipoprotein E, whose state prearranges to the disease of Alzheimer).

Watson wishes that more individual genomes be sequenced to understand better mental diseases (schizophrenia), urging to others to place the data of their complete genomes in registries, so that their physical and mental qualities be correlated with their DNAs. Yesterday in Houston, Watson urged to that but individual human genomes become public including the one of successful people or others of medical interest. Now Watson, can ask to any pharmaceutical company to prepare his antihypertensive or chemotherapy medicines custom-made to him (he had skin cancer), to choose environment to live or to recreate adequate lifestyles to the characteristics of his genome. By the way Watson and Venter run risks when putting their genomes to disposition of the public (mutations causes of diseases or unfavorable imperfections for him and their relatives). The genomes of both are diploids (DNA, inherited of both parents. The genome of the Human Project did not capture these differences). A 3,5% of the genome of Watson could not to be correlated with the present standard genome of reference, because they had to extend his DNA -letting it grow in bacterias- where they could lose many regions because of the toxic effect of the DNA for the bacteria. Innovatingly, the 454 sequence machine, bypass entirely the bacterial stage, releasing to the sequences of this bias. Venter said that it is possible that in 454 LS company, short lengths of Watson’s DNA, were assembled comparing it with the standard sequence of reference, being also possible that they could not have detected certain structural errors. Egholm says that improving the 454 sequence machine will be made possible to obtain genomes to $10.000, in few years. Life Sciences and Solexa Inc.(filial of Illumina) works this aim.

Descifrado el primer genoma individual humano diploide.

La referencia standard del genoma humano (aún vigente), comprende una mixtura de donadores anóminos procedentes de Buffalo (incapáz de ser correlacionada con información médica de 1 sola persona). Empero, en los próximos meses el mundo cientifico dispondrá de las 2 primeras secuencias genómicas humanas completas (las de James D. Watson y J. Craig Venter, ex presidente de Celera Corporation, que trabajó un Proyecto Genoma Humano privado, rival del gubernamental americano). I) En Celera Venter, trabajó una pequeña versión de su genoma (2001) y ahora la está completando en su Instituto de Rockville, guardando la información en GenBank, una base de datos pública. Venter dijo que su genoma fue ensamblado del scratch, identificando más diferencias que las esperadas, incluyéndolas en unidades únicas de DNA : extras o, ausentes. “Hemos subestimado la extensión de la variación humana”, dijo Venter. Lo real es que el genoma de Venter podria llegar a convertirse en el nuevo genoma standard humano de referencia. II) El genoma completo de Watson (codescubridor de la estructura del DNA y primer Director del Proyecto Genoma Humano, completado el 2003), fué descifrada empleando una máquina secuenciadora creada por 454 Life Sciences- en apenas 2 meses a un costo de menos de $1 million “abriendo las puertas hacia una medicina genómica personalizada”, dijo Michael Egholm, vice presidente de investigación de 454 LS. Hace 2 dias, Watson recibió de manos de Richard A. Gibbs, Director of Human Genome Sequencing Center at Baylor College of Medicine y de Jonathan M. Rothberg, fundador de 454 Life Sciences, los datos de su genoma en copias registradas en 2 DVDs. Watson, dijo : “Estoy asombrado de ver mi genoma” agregando que lo pondrá a disposición de todos, para que lo estudien (con la única excepción de su gene de Apolipoprotein E, cuyo estado predispone a la enfermedad de Alzheimer).

Watson desea que se secuencien más genomas individuales para comprender mejor las enfermedades mentales (esquizofrenia), urgiendo a otros a colocar los datos de sus genomas completos en registros, de modo que sus cualidades fisicas y mentales sean correlacionadas con su DNA. Ayer en Houston, Watson instó a que mas genomas humanos individuales se hagan publicos incluyendo el de personas exitosas u otras de interes médico.Ahora Watson, podra solicitar a cualquier compañía farmacéutica le preparen sus medicamentos antihipertensivos o quimioterápicos a la medida (tuvo cáncer de piel), escoger medios ambientes para vivir o recrear estilos de vida mejor adpatados a las caracteristicas de su genoma. Por cierto Watson y Venter corren riesgos al poner sus genomas a disposición del público (mutaciones causantes de enfermedades o imperfecciones desfavorables para ellos y sus parientes). Los genomas de ambos son diploides (DNA, heredado de ambos padres. El genoma del Proyecto Humano no capturó estas diferencias). Un 3.5 % del genoma del Watson no podria ser correlacionado con el genoma standard actual de referencia, porque se tendria que ampliar su DNA -haciendolo crecer en bacterias- donde podrian perderse muchas regiones del DNA por ser tóxicos a las bacterias. Innovadoramente, el secuenciador 454, bypassea enteramente el estadio bacteriano, liberando a las secuencias de este sesgo. Venter dijo que en la compañía 454, habrian ensamblado el genoma de Watson comparando cortas longitudes de su DNA, con la secuencia standard de referencia, siendo posible que no pudiesen haber detectado ciertos errores estructurales. Egholm dice que mejorando la maquina secuenciadora 454 se podrán lograr genomas a $10,000, en pocos años. En ello trabajan 454 Life Sciences y Solexa Inc. (filial de Illumina Inc).

Total Human Genome Sequence :To $ 1000 dollars.

http://www.youtube.com/watch?v=81d4HALbjyc

Video Spanish: En el año 2045, los niños Van y Alex, que padecen fibrosis quistica (afección hereditaria que genera mucus espeso y pegajoso en pulmones y aparato digestivo), agradecen estar bien gracias a un nuevo medicamento. Agradecen tambien por que su madre (que padeció cancer de mama) y su abuela (cancer de aparato digestivo), estan bien ahora, gracias a medicamentos fundados en gen162mica funcional. Van, aspira a ser cientifico cuando crezca.

The sequence of the equivalent of a human genome at a cost of $1,000 dollars has been announced as a goal to the interior of the community of geneticists. New technologies suggest that this possibility, exists. With such a reason Nature Genetics, supported by Applied Biosystems, carries out the question of the year to prominent geneticists: What would make you if this technique was already available?.

Axel Meyer (University of Konstanz): It would bear to a democratization of the genetic code. At the moment few advanced centers of genómic exist. We would not lose time collecting data like now, but rather carrying out interpretations. It will be useful in Pharmacogenómic, allowing personalized medical treatments and contributing data to insurance companies. With this technique, evolutionary aspects of many species would be studied.

David Goldstein (Duke University):
We would know much of functional genetic variations, allowing the setting-up of personalized diets and medications with minimum colateral effects. We would study certain human genetic variations better, have a better understanding of memory, behavior, personality. We would know more around who we are and toward where we go.

David Gurwitz (Tel Aviv University): We would have a better understanding of the hereditary factors that condition certain pharmacogenétic reactions securing bigger security and effectiveness. According to the Center of Control of the Illnesses (CDC), 6.7% of people hospitalized in USA, are because of reactions to drugs.

Detlef Weigel (Max Planck Institute for Developmental Biology):
We would study with more easiness the way certain traits and sequences vary along the years in different species, identifying the genes that allow us to adapt to adverse circumstances.

Richard Gibbs (Baylor College of Medicine): It would make difficult choices easier. In humans we would prioritize studies of more cohorts with phenotypes of importance, accelerating the alelle discovery, adding significant numbers of populational controls in order to get a better understanding of normal variation. This would put the genetics in a new orbit. We would study better the project Cancer Genome Project... an urgent necessity....

Trudy Mackay (North Carolina State University): I would study the first 500 genomes of Drosophila melanogaster, a true treasure that has survived to the natural selection and has very important and complex features necessary to understand the human health as well as adaptative evolution. We will know how many genes are associated to show specific variations. We would add data to the computer for predictable genes. We would reply the same genotypes in enviromment controlled conditions, achieving in this way, a power without precedents to detect variants.

Francis S. Collins (National Human Genome Research Institute): A serious appropriate question would be : What should we not make?. The technique will be good to improve the human health. A great objective would be to sequence 75 000 human genomas included amomg them 2500 of sick of asthma, diabetes, stroke, Alzheimer, arthritis, cancer, depression,which would permitt us to identify the genetic variations of these illnesses. Also would be appropriate to sequence 25 000 genomas of people that has passed the 100 years enjoying good health and independence.

Stephen J. O'Brien (National Cancer Institute): I) I would obtain the sequence of 38 species of cats in order to monitor the past, the present and the future of the genomic diversity of this species, like enclosed handling for the conservation of species II) I would look for to identify the changes that happened among species with the radiation of Felidae. I would sequence the genomas of species in extinction danger to preserve the genomic instructions of species that are extinguished to reconstruct them in the future. I would sequence 375 genomas of primates to know from which the Homo sapiens derives.

Evan Eichler (University of Washington):
I) I would sequence 1000 genomes of individuals of diverse geographical regions to understand the normal genetic variation better, inside our species II) secuenciaria and it would compare genomas of patient with retard mental idiopático and of their relatives to identify novo mutations III) secuenciaria geomas of all the species of primates and mammals to reconstruct each couple's of bases evolutionary history IV) he/she would obtain the complete sequence of but of 100 germinal cells to have a better idea of the procesos of novo mutation.

Jonathan Pritchard (University of Chicago): It would have a great impact in medical genetics. We would identify systematically strange genes in of novo mutations. It would have great impact impact in the biology of the organisms and in genómics differences among species.

Costo de secuenciacion de genomas humanos totales : 1000 dólares.

La secuenciación del equivalente de un genoma humano a un costo de $1,000 dólares ha sido anunciado como meta al interior de la comunidad de genetistas. Las nuevas tecnologias sugieren que esta posibilidad, existe. Con tal motivo Nature Genetics, apoyada por Applied Biosystems, realiza la pregunta del año a prominentes genetistas :¿que haria Ud. si ya estuviera disponible esta tecnica?.

Axel Meyer (University of Konstanz): Conllevaria a una democratización del código genético. Actualmente existen pocos centros avanzados de genómica. No perderiamos tiempo coleccionando datos como ahora, sino que estariamos más bien realizando interpretaciones. Será util en farmacogenómica, permitiendo tratamientos médicos personalizados, aportando datos a las aseguradoras. Con esta técnica, aspectos evolutivos de muchas especies serian estudiados.

David Goldstein (Duke University):
Conoceriamos mucho de variaciones genéticas funcionales, permitiendo la instauración de dietas y medicamentos personalizados, con minimos efectos colaterales. Estudiaríamos mejor ciertas variaciones genéticas humanas, comprendiendo mejor aspectos de la memoria, la conducta, la personalidad. Sabriamos más en torno a quienes somos y hacia donde vamos.

David Gurwitz (Tel Aviv University): Tendriamos una mejor comprensión de los factores hereditarios que condicionan respuestas farmacogenéticas, permitiendo mayor seguridad y eficacia. Según el Centro de Control de las enfermedades (CDC), el 6.7 % de personas hospitalizadas en USA, lo son a causa de reacciones a drogas.

Detlef Weigel (Max Planck Institute for Developmental Biology):
Estudiaríamos con más facilidad como ciertos rasgos y secuencias varian a lo largo de los años en distintas especies, identificando los genes que nos permitan adaptarnos a circunstancias adversas.

Ewan Birney (European Bioinformatics Institute):
Tendriamos una mejor comprensión de las enfermedades en tanto la mayoria de estas tiene un componente de dNA. Asimismo una mejora en la estadistica de nuestras enfermedades. En genética poblacional, al secuenciar más individuos construiremos una descripción mas adecuada de nuestra historia.

Leonid Kruglyak (Princeton University):
Una técnica asi, revolucionaria la expresión de perfiles biológicos humanos: cuantitativamente serian muy precisos.

Les Biesecker & Eric Green (National Human Genome Research Institute): Confrontariamos preguntas de este tipo : ¿que enfermedades debiesen ser estudiadas y como debiese ser desplegada la tecnologia en estos casos? Podria resultar que el conocimiento de la secuencia genómica total sea demasiado para un médico, al conducirlo por ambigüedades.


Richard Gibbs (Baylor College of Medicine): En humanos priorizaríamos estudios de cohortes más grandes con fenotipos de importancia, acelerando el descubrimiento de alelos, añadiendo números significativos de controles poblacionales a fin de conseguir una mejor comprensión de la variación normal. Esto pondría a la genética en una nueva órbita. Estudiariamos mejor el proyecto Cancer Genome Project, una necesidad urgente ....

Trudy Mackay (North Carolina State University):
Estudiaria los primeros 500 genomas de Drosophila melanogaster, un verdadero un tesoro que ha sobrevivido a la selección natural y posee variables para rasgos complejos relevantes a la salud humana asi como a la evolución adaptativa. Sabriamos cuantos genes estan asociados a variaciones en cada rasgo. Añadiríamos datos a genes predecibles por computadora. Replicaríamos los mismos genotipos en ambientes bajo condiciones controladas, logrando asi, un poder sin precedentes para detectar variantes .

Thomas Mitchell-Olds (Duke University): Tendria un gran impacto en la genómica ecológica functional y evolutiva. Mejoraria nuestra comprensión de bioinformatica, teoria genética poblacional y métodos estadisticos. Tratariamos de focalizarnos en fenotipos, mecanismos biológicos y medio ambiente. En lo particular me gustaria secuenciar una especie de cada tribu de Brassicaceae. Seria un inicio muy útil.

Francis S. Collins (National Human Genome Research Institute): Una pregunta adecuada seria ¿que no debiesemos hacer?. La técnica serviria para mejorar la salud humana. Un gran objetivo seria secuenciar 75 000 genomas humanos de enfermos de asma, diabetes, stroke, Alzheimer, artritis, cancer, depresión, lo que nos permititria identificar las variaciones genéticas de estas enfermedades. Además seria adecuado secuenciar 25 000 genomas de personas que pasaron los 100 años y gozan de buena salud e independencia.

Stephen J. O'Brien (National Cancer Institute): I) Obtendria la secuencia de 38 especies de gatos con lo que monitorizaria el pasado el presente y futuro de la diversidad genómica de esta especie, como manejo adjunto para la conservación de especies II) buscaria identificar los cambios que ocurrieron entre especies de la radiación Felidae. Secuenciaria los genomas de especies en peligro de extinción para preservar las instrucciones genomicas de especies que se extinguieran para reconstruirlas en el futuro. Secuenciaria 375 genomas de primates para tener set de genomas del cual deriva el Homo sapiens.

Evan Eichler (University of Washington):
I) secuenciaria 1000 genomas de individuos de diversas regions geograficas para comprender mejor la variación genética normal, dentro de nuestra especie II) secuenciaria y compararia genomas de pacientes con retardo mental idiopático y de sus parientes para identificar mutaciones de novo III) secuenciaria geomas de todas las especies de primates y mamiferos para reconstruir la historia evolutiva de cada par de bases IV) obtendría la secuencia completa de mas de 100 celulas germinales para tener una idea mejor de los prcesos de mutación de novo

Jonathan Pritchard (University of Chicago): Tendria un gran impacto en genética médica. .. identificariamos sistemáticamente genes raros condicionantes de mutaciones de novo. Tendria impacto impacto en la biología de los organismos y las diferencias genómicas entre especies.