El Futuro de la Ciencia y de la Tecnolog

Desde entonces la revoluci?n sacada, cient?ficos del genomics haya estado descifrando afanosamente n?meros extensos de genomas. Catalogaci?n. El analizar. El comparar. Las bases de datos p?blicas llevan a cabo 239 genomas bacterianos completos solos.

Pero los cient?ficos en el instituto para la investigaci?n de Genomic (TIGR) han venido a una conclusi?n alarmante. Armado con las herramientas de gran alcance del genomics y de las matem?ticas comparativos, los cient?ficos de TIGR han concluido que los investigadores pudieron describir nunca completamente algunas bacterias y virus -- porque sus genomas son infinitos. La tensi?n de la secuencia una de la especie, y de cient?ficos encontrar? genes nuevos significativos. Ordene otra tensi?n, y encontrar?n m?s. Etc?tera, infinitamente.

"Muchos cient?ficos estudian tensiones m?ltiples de un organismo," dice a presidente Claire Fraser de TIGR. "Pero en TIGR, ahora vamos un paso m?s lejos, cuantificar realmente cu?ntos genes se asocian a una especie dada. Cu?ntos genomas usted necesitan describir completamente una especie bacteriana?"

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En el estudio, los cient?ficos de TIGR, con los colaboradores en Chiron Corporation, hospital m?dico de los ni?os de la escuela de Harvard y de Seattle, compararon la secuencia genomic de ocho aislantes de la misma especie bacteriana: Estreptococo agalactiae, tambi?n conocidos como Strep del grupo B (GBS), que puede causar la infecci?n en reci?n nacidos e individuos immuno-comprometidos.

Analizando los ocho genomas de GBS, los investigadores descubrieron una corriente asombrosamente continua de la diversidad. Cada tensi?n de GBS contuvo un promedio de 1806 genes presentes en cada tensi?n (que constituye as? el genoma de la base de GBS) m?s 439 genes ausentes en unas o m?s tensiones. Por otra parte, el modelar matem?tico demostr? que los genes ?nicos continuar?n emergiendo, incluso despu?s los millares de genomas se ordenen. Se espera que El GBS pan-genoma crezca por un promedio de 33 genes nuevos cada vez que se ordena una nueva tensi?n.

"Fuimos sorprendidos encontrar que no hemos arrinconado esta especie todav?a," decimos Tettelin, autor del plomo del papel de PNAS. "Todav?a no sabemos -- y al parecer, nunca sabremos -- el grado de su diversidad."

Para interpretar esta vista infinita de genomas microbianos, Tettelin y los colegas proponen el describir de una especie por su "pan-genoma": la suma de un genoma de la base, conteniendo genes presenta en todas las tensiones, y un genoma prescindible, con los genes ausentes de unas o m?s tensiones y los genes ?nicos a cada tensi?n.

El pan-genoma es m?s que sintaxis mero. El concepto tiene implicaciones verdaderas para la biolog?a molecular. Muchos pat?geno importantes -- incluyendo ?sos responsables de gripe, de Chlamydia, y de infecciones gastrointestinales, todos bajo estudio en TIGR -- contienen tensiones m?ltiples con genomas espec?ficos. Trayendo una perspectiva de pan-genoma al estudio de estos organismos, los cient?ficos pueden aprender mejor c?mo los pat?geno nuevos emergen y mejoran terapias de la blanco a las condiciones espec?ficas. Un acercamiento es poner de relieve el genoma de la base de una especie. En el lado del tir?n, los cient?ficos pueden eliminar un genoma de la base, caza en lugar de otro para los genes de la franja que explican la actividad ?nica de una tensi?n espec?fica.

Los investigadores de TIGR dicen que el concepto de pan-genoma tambi?n subraya los l?mites de genomas sabidos tradicionales. Los investigadores refieren a menudo a un "tipo" genoma para describir una especie dada. Ese genoma singular, representativo es a menudo simplemente la tensi?n m?s f?cil adquirir de la naturaleza o crecer en el laboratorio. Con todo los cient?ficos por todo el mundo golpean ligeramente rutinariamente estos genomas sabidos en bases de datos p?blicas para buscar para las blancos de la droga, explican lugares ecol?gicos, y la evoluci?n de la carta. ?Estos genomas microbianos reflejan c?mo bien realidad?

Como comparativo el genomics s? mismo se desarrolla, Fraser espera que TIGR se centre cada vez m?s en pan-genoma. Sigue habiendo muchas preguntas. Aunque un ciertas especies microbianas, tales como GBS, tienen pan-genoma infinito, por ejemplo, otras son m?s limitadas. Comparando ocho aislantes independientes del bacilo anthracis (la bacteria que causa el ?ntrax), por ejemplo, Tettelin y colegas encontr? que apenas cuatro genomas eran suficientes caracterizar su pan-genoma. Ese aumentos que interesan preguntas sobre los ?ndices de la evoluci?n, notas Fraser.

"Nos cautivan para aprender m?s sobre la diversidad dentro de una especie dada, y c?mo sucede."