Uue sekveneerimistehnoloogia abil järjestatakse 10 000 geenidoonori täisgenoomid

Tartu Ülikooli genoomika instituudi tuumiklabor sai uued tipptasemel PacBio HiFi Revio^TM sekvenaatorid. Peagi võetakse nende abil ette 10 000 Eesti geenivaramu geenidoonori täisgenoomi analüüs.

Kolm uut sekvenaatorit soetati laiahaardelise projekti TeamPerMed raames, mille põhieesmärk on luua Eestisse piirkonna juhtiv personaalmeditsiini teadus- ja arenduskeskus. Projekti elluviimist toetavad Euroopa Komisjon ja Eesti riik kokku 30 miljoni euroga.

„Sekveneerimine on analüüsimeetod, mille käigus järjestatakse inimese kogu genoom ehk 3,2 miljardit nukleotiidi. 10 000 uut täisgenoomi mitmekesistab praegust Eesti geenivaramut märkimisväärselt, mis suurendab andmekogu väärtust võrreldes teiste maailma biopankadega,“ ütles Tartu Ülikooli genoomika instituudi direktor, personaalmeditsiini teadus- ja arenduskeskuse nõukogu esimees professor Mait Metspalu. Seni on Eesti riigi rahastuse toel genotüpiseeritud ehk osaliselt analüüsitud ligi 200 000 geenidoonori genoom ja sekveneeritud ehk täielikult analüüsitud 3000 geenivaramu DNA-proovi.

Metspalu sõnul on täisgenoomi andmete põhjal võimalik veel detailsemalt uurida haiguste geneetilist tausta, otsida uusi ravimite sihtmärke ja hinnata täpsemalt inimese organismi reaktsiooni eri toimeainetele.

Kui varem analüüsitud 3000 geenidoonori täisgenoomsed järjestused on sekveneeritud lühikeste järjestuste tehnoloogia abil (150 nukleotiidi pikkused järjestused), siis uued sekvenaatorid võimaldavad sekveneerida genoome kuni 25 000 nukleotiidi pikkuste järjestuste kaupa. „Pikkade järjestuste sekveneerimine võimaldab katta paremini kogu genoomi nii, et ka pikemad ja keerulisemad kordusregioonid ja pseudogeenid oleksid järjestatud. Samuti aitab pikkade järjestuste analüüsimine teha vahet inimese genoomse DNA kahe ahela vahel. Mõnikord on oluline teada, kas DNA-variandid paiknevad ühel ahelal kõrvuti või tulevad eri ahelatelt,“ ütles genoomika tuumiklabori sekveneerimislabori asejuhataja Paula Ann Kivistik.

10 000 genoomi sekveneerimise põhieesmärk on luua eestimaalaste genoomide varieeruvuse võimalikult hea aluskaart ehk imputeerimise paneel. „Selline paneel võimaldab tuletada ehk imputeerida puuduolevaid andmeid nendele inimestele, kelle DNA-proovi on analüüsitud palju odavama genotüpiseerimistehnoloogiaga. Nii saab täita nii-öelda puuduolevad lüngad ja kasutada saadud andmeid personaalmeditsiini teenuste osutamisel,“ selgitas Metspalu.

Lisaks kogu genoomse DNA järjestamisele annab Kivistiku sõnul PacBio Revio sekvenaator informatsiooni ka DNA-ahelate metülatsioonimustri ehk epigenoomi kohta. „Metülatsioonil on oluline osa inimese geeniregulatsioonis ja arengus. Kõrvalekalded metülatsioonimustris võivad viia eri haiguste ja anomaaliateni, kaasaarvatud kasvajaliste protsessideni,“ selgitas Kivistik.

Sekvenaatorite soetamist toetab Haridus- ja Teadusministeerium seoses programmi „Euroopa Horisont“ osaluse laiendamise meetmega „Teaming for Excellence“.

Image