Γονιδιώματα οργανισμών (3) / Διάλεξη 13 / Γονιδιώματα προκαρυωτικών οργανισμών, Μεταγονιδιωματικά προγράμματα, Γονιδιώματα ευκαρυτικών οργανισμών, Συνολική Γονιδιωματική Ανάλυση της Βιοποικιλότητας - Τριανταφυλλίδης Αλέξανδρος (ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ, 2014)
Γονιδιώματα προκαρυωτικών οργανισμών, Μεταγονιδιωματικά προγράμματα, Γονιδιώματα ευκαρυτικών οργανισμών, Συνολική Γονιδιωματική Ανάλυση της Βιοποικιλότητας: Υπόσχευση Α. Καπέφαλος, Εκκλησία Αθήνας, Ρωσόφυλα, Συνθήκης, Βασιλιάκης, Βασιλιάκης, Μαγερία, Ρωσόφυλα, Βασιλιάκης, Βασιλιάκης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Βασιλιάκης, Βασιλιάκης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακη Μαγερίακης Μαγερίακης Μαγερίακης Μαγερίακης Μαγερίακης, Μαγερίακης, Μαγερίακης क murders την αλληλούχηση των γωνιδιωμάτων, έπρεπε να την ξεχάσουμε. Και έπρεπε να την ξεχάσουμε, γιατί ήταν κοστοβόρα και χρονοβόρα. Έτσι, λοιπόν, ήταν η πρώτη φορά που σκέφτηκε, ότι με βάση τους ανθρώπους που έχω, με βάση τους πληροφορικάριους που έχω, μπορώ πια να βασιστώ σε whole genome προσέγγιση. Άρα, λοιπόν, είπε, εγώ θα καταφέρω, χρησιμοποιώντας βέβαια και τις πληροφορίες από τα πανεπιστήμια που κάναν αλληλούχηση στο γωνιδίωμα της Ντροσόφυλλας με κανονική προσέγγιση, με φυσικούς γιγνατικούς χάρτες, όπως ας πούμε το πανεπιστήμιο της Καλυφόρνια, ότι θα μπορέσω να το κάνω μόνος μου, χρησιμοποιώντας τι? Μόνο αλληλούχηση και βιοπληροφορική προσέγγιση. Και όντως το κατάφερε. Έτσι, λοιπόν, μπόρεσε με την εταιρεία του και με τη βοήθεια από τα κρατικά πανεπιστήμια, βέβαια, να μπορέσει να φτάσει πρώτος να κάνει ένα ευκαιρωτικό γωνιδίωμα, χρησιμοποιώντας μόνο hold genome προσέγγιση. Βέβαια, να το καταφέρει αυτό, δεν μπορεί να έκανε ολόκληρο το γωνιδίωμα της Ντροσόφυλλας αλληλούχηση. Ναι μεν, το γωνιδίωμα της Ντροσόφυλλας είναι 170 εκατομμύρια βάσεις, αλλά βασίστηκε κυρίως και έκανε αλληλούχηση κυρίως στην ευχρωματινική περιοχή. Την υπόλοιπη δεν μπορούσε να την τελειώσει. Γιατί, γιατί ήτανε μερικό το γωνιδίωμα της Ντροσόφυλλας, γιατί τελικά βασιστήκαμε και πήραμε πληροφορίες κυρίως μόνο για την ευχρωματινική περιοχή και φύσαμε σχεδόν το 1 τρίτο απέξω. Γιατί έγινε αυτό, μπορείτε να σκεφτείτε με βάση αυτό που ξέρετε. Σκεφτείτε ότι έκανε μια συνολική γωνιδιωματική προσέγγιση και όχι μια ιραρχημένη προσέγγιση. Αυτό τι σας λέει, τι ξέρετε για ευχρωματινικές περιοχές, τι ξέρετε για ιτεροχρωματινικές περιοχές. Αυτά, τα δύο άμα τα συνδυάσετε, θα καταλήξουμε γιατί τελικά πήραμε μόνο κυρίως ευχρωματίνη. Και τι έχεις οπει το πρίστον, ποιο είναι το χαρακτηριστικό της ιτεροχρωματίνης, τι έχει, τι περιοχές έχει η ιτεροχρωματίνη. Παναλαμβανόμενο DNA, πολύ επαναλαμβανόμενο DNA. Άρα λοιπόν, κρατάμε ότι η ιτεροχρωματίνη έχει πολύ επαναλαμβανόμενο DNA. Και επίσης τι έχουμε πει, ποιο είναι ένα βασικό πρόβλημα όταν κάνεις συνολική προσέγγιση χωρίς να κάνεις χάρτες. Είναι πολύ πιο δύσκολο να συναρμολογείς σε εκείνες τις περιοχές. Άρα καταλαβαίνετε γιατί έγινε αυτό το πράγμα. Γιατί από τη στιγμή που είχαμε βασικά μόνο αλληλουχίες και βιοπληροφορικοί, με ελάχιστος φυσικούς γενετικούς χάρτες για να στηρίξουμε τη συναρμολόγηση του γονιδιώματος, τότε όλη η Παναλαμβανόμενη περιοχή, που είναι πάρα πολύ μεγάλη στην ιτεροχρωματίνη, ήταν δύσκολο να τη συναρμολογήσεις. Γι' αυτό και τελικά τα περισσότερες πληροφορίες που πήραμε ήταν κυρίως για τη νεφχρωματίνη. Βρήκαμε βέβαια λίγα γονίδια στη δροσόφυλλα, όλο και όλο 15.000 γονίδια. Η δροσόφυλλα θεωρείται ότι έχει σχετικά λίγα γονίδια, αυτό που θα περιμέναμε. Βρήκαμε όμως, και ακριβώς επειδή είναι λίγα σχετικά τα γονίδια, έχουμε κυρίως μοναδικά γονίδια, αλλά από τα οποία, άμα μπορέσουμε και έχουμε κάνει πολλές δουλειές, μόνο έναν πολύ μικρό ποσοστό είναι απαραίτητα για τη ζωή. Αυτό που είδαμε και αυτό που συζητήσαμε, με βάση και το βιντεάκι που είδαμε χθες, είναι ότι η δροσόφυλλα έχει πάρα πολύ ενδιαφέρον, γιατί έχουμε πάρα πολλά γονίδια τα οποία σχετίζονται με ανθρώπινες ασθένειες. Μελετώντας γονίδια στην δροσόφυλλα, μπορούμε να καταλάβουμε τι γίνεται με τις ανθρώπινες ασθένειες. Έχουμε πάρα πολλά γονίδια τα οποία είναι ομόλογα με γονίδια στα θελαστικά. Ένας ακόμα λόγιο τον οποίο αξίζει να δουλεύουμε δροσόφυλλα. Τι είναι το σημαντικό σε αυτό εδώ πέρα. Μέχρι τώρα, μέχρι τότε μάλλον, μέχρι το 2000-2002, δουλεύουμε με τη δροσόφυλλα και βλέπαμε ότι είναι καλό σαν μοντέλο για να καταλαβαίνουμε τι γίνεται στον άνθρωπο, αλλά δεν είχαμε αυτή την πληροφορία σε επίπεδο αλληλουχίας, ώστε να ξέρουμε γιατί συμβαίνει αυτό το πράγμα. Τώρα έχουμε τα data, τα δεδομένα από τις αλληλουχίες, που βλέπουμε πια την απόλυτη ομολογία των γονιδιών. Τώρα, όπως θα πούμε κι άλλες φορές, ναι μεν έχουμε γονίδια, αλλά δεν ξέρουμε πώς δουλεύουν. Και τι μπορούμε να κάνουμε λοιπόν, θα πρέπει να κάνουμε διάφορα πράγματα για να μπορέσουμε να το μελετήσουμε. Θα πρέπει να κάνουμε διαγενετικά στελέχη, όπου θα μεταφέρουμε κάποια γονίδια. Θα κάνουμε νοκ-αουτ σε γονίδια, για να δούμε τι γίνεται όταν αυτός ο φαινότυπος θα αλλάξει, αν αλλάξουμε το γονίδιο. Προκαλούμε κατευθυνόμενη μεταλλαξιγέννηση. Και επίσης υπάρχουν και πάρα πολλά microarray chips, με το οποίο προσπαθούμε να δούμε την έκφραση των γονιδίων. Άρα λοιπόν, εις το Ροσσόφλ, έχουμε προχωρήσει πάρα πολύ στο να προσπαθούμε να δούμε τι κάνουν αυτά τα γονίδια. Αλλά κι ακόμα, ας πούμε, σε πολλές περιπτώσεις δεν ξέρουμε τι κάνουν και δεν έχουμε καμιά ιδέα. Ναι μεν πιστεύουμε ότι είναι γονίδια, αλλά δεν το έχουμε βρει. Και από εδώ και πέρα αρχίζουν όλα και από τα περισσότερα. Το 2007, μπορέσαμε να αλλακλουρώσουμε ανάλυση κι άλλων 12 ειδών. Το 2009, αλληλουχήσαμε κι άλλα 50 άτομα της Δροσσόφλας από το Μέλλον Αγκαστρά. Λοιπόν, αυξάνονται, γίνονται ρησικουενσίνκ προγράμματα. Τι μπορούμε να δούμε εδώ πέρα, γιατί δεν είναι τόσο ενδιαφέρουσα η συγκριτική γονιδιωματική σε αυτά τα 12 είδη της Δροσσόφλας. Βλέπετε, αυτά είναι τα 12 είδη της Δροσσόφλας τα οποία μελετήθηκαν και με βάση τις αλληλουχίες πια κάναμε ένα φιλογενετικό δέντρο. Μπορούμε να δούμε, για παράδειγμα, πώς υπάρχουν περιοχές στο χρωμόσωμα της Δροσσόφλας με τον Μέλλον Αγκαστρά και πώς αυτές έχουν συντηρηθεί σαν ολόκληρα χρωμωσωματικά κομμάτια σε άλλα είδη, τα οποία έχουν μείνει στο ίδιο χρωμόσωμα, ενώ σε άλλες περιπτώσεις κάποια άλλα κομμάτια πήγαν σε άλλο χρωμόσωμα. Σπάσανε εδώ πέρα. Ποιο είναι το ενδιαφέρον όμως εδώ πέρα? Δείτε λίγο ποια είναι η γενετική απόσταση αυτών των 12 ειδών, της Μελανογκάστερ από τη Γουιλιστόνη και δείτε συγκριτικά πώς αυτή η σύγκριση αντιστοιχεί στην απόσταση τη γενετική του ανθρώπου από διάφορα άλλα σπονδυλωτά. Βλέπετε ότι η απόσταση της Μελανογκάστερ από τη Γουιλιστόνη είναι σχεδόν όσοι είναι η απόσταση του ανθρώπου από τις αύρες και τα ερπετά. Άρα λοιπόν, μελετώντας αυτά τα είδη μεταξύ τους, είναι σαν να μελετάμε αντίστοιχα πώς προχωρά η εξέλιξη σε επίπεδο χρόνου ανάμεσα στον άνθρωπο και σε ερπετά, που είναι πολύ πολύ μεγάλη η διαφοροποίηση σε αυτή την περίπτωση. Άρα λοιπόν μπορούμε να πάρουμε πληροφορίες για τις ορθμούς της εξέλιξης σε διάφορα φιλογενετικά κομμάτια. Και ακόμα πιο σημαντικό είναι το ότι βεβαίως όπως έχουμε πει είναι το ότι δεν μας ενδιαφέρει μόνο η δομική γονιδιωματική. Σιγά σιγά θα αρχίσω να σας εισάγω και σε κομμάτια πιο συγκεκριμένη λειτουργικής γονιδιωματικής. Και ποιο είναι το πιο συγκεκριμένο, το πιο δυνατό δυναμικό πρόγραμμα που υπάρχει αυτή τη στιγμή για να πάρουμε πληροφορίες για τη λειτουργία του γονιδιώματος. Το ENCODE. Encyclopedia of Coding Elements. Και όπως σας είχα πει υπάρχει το ENCODE στον άνθρωπο, υπάρχει και το MODE ENCODE που σημαίνει MODEL ENCODE. Δηλαδή κάνουμε πρόγραμμα αντίστοιχο σε κάποιοι μοντέλ οργανισμούς. Και ένα από αυτά τα μοντέλ οργανισμούς είναι και η δροσόφυλα. Άρα λοιπόν κάνανε πάρα πολλές δουλειές που μπορείτε να καθίσετε να δείτε ένα βιντεάκι στο YouTube που είναι 40-45 λεπτά που λέγει αυτά τα αποτελέσματα σε αυτό το πρόγραμμα. Το οποίο μας λέει πάνω κάτω αντίστοιχα πράγματα που έχουμε βρει και στον άνθρωπο. Ότι πάρα πολύ μεγάλο κομμάτι του γονιδιώματος και της δροσόφυλα όπως και του ανθρώπου έχει κάποια λειτουργικά στοιχεία. Και τι μπορεί να είναι αυτό. Χρησιμοποιούν τεχνικές όπως αλληλούχηση RNA με μηχανήματα αλληλούχησης, next generation sequence, μικροσυστηχείες. Αλληλούχησης DNA για να βρούνε, συγκρίνουν την έκφραση των γονιδίων σε 30 διαφορετικά ανατεξιακά στάδια. Και βρήκανε εκατοντάδες χιλιάδες στοιχεία που έχουν σημασία για τη ρύθμιση της έκφρασης. Και παρόλα αυτά συνεχίζουν να υπάρχουν και γονίδια τα οποία δεν ξέρουμε τι γίνεται. Και ακόμα περισσότερο μπαίνοντας σε βάθος στην δροσόφυλα, το σκοπός δεν είναι η δροσόφυλα, δεν είναι η ζύμη. Είναι ακριβώς το πώς προχωράμε και αυτό θέλω να σας μείνει από ένα στοιχείο που είναι καθαρά δομικό, παίρνουμε μια πρώτη αλληλουχία, να αρχίσουμε να καταλάβουμε τη λειτουργία της. Εκεί θέλω να εστιάσω, γι' αυτό σας δείχνω αυτά τα παραδείγματα. Δεν είναι ο στόχος μου να σας δείξω τη δροσόφυλα, είναι ότι η προσπάθεια των ερευνητών να καταλάβουν πώς λειτουργεί το γονιδίωμα. Και τι κάνουν λοιπόν, κάνουνε συγκρίσεις διαφορετικών ατόμων. Κάνουνε συγκρίσεις διαφορετικών ειδών. Κάνουνε συγκρίσεις διαφορετικών αναπτυξιακών σταδίων. Αυτό που είδαμε πιο πριν. Και τι άλλο κάνουνε, κάνουνε αλληλουχήσεις σε συγκεκριμένες εργαστηριακά στελέχη, δροσόφυλα genetic reference panel, 192 διαφορετικά εργαστηριακά στελέχη, τα οποία έχουνε κάνει ομόζυγα να είναι, τα οποία προσπαθούν να δουν το γονιδίωμά τους. Γιατί θέλουν να το κάνουν αυτό το πράγμα. Τι θα καταλάβουνε, λέει, με αυτή τη δουλειά, μπορέσαν να καταγράψουν 4,5 εκατομμύρια SNIP. Ωραία θα μου πείτε κι εσείς τι με ενδιαφέρει εμένα αυτό το πράγμα. Τι θέλουν όμως να κάνουνε, αυτό που λέει εκεί κάτω, θέλουνε να συσχετίσουνε το γενότυπο με το φαινότυπο. Πώς θα το καταφέρουν αυτό. Θα το καταφέρουν γιατί για κάθε μία από αυτές τις σειρές, τις ομόζυγες, έχουνε συγκεκριμένο φαινότυπο. Κάθε μία από αυτές τις σειρές θα έχει κάποιοι συγκεκριμένα SNIP, τα οποία είναι αποκλειστικά και μόνο χαρακτηριστικά σε αυτή τη σειρά, σε αυτό το στέλεχος. Και μετά τι θα πρέπει να κάνουνε. Ψάχνουνε να βρούνε με διάφορους τρόπους να συσχετίσουνε αυτή την κατάσταση. Να δούνε τι είναι αυτό που φαίνει αυτό το συγκεκριμένο φαινότυπο σε αυτό το στέλεχος. Ποια από αυτά τα SNIP τα χαρακτηριστικά βρίσκεται σε αυτά τα γονίδια. Μετά πρέπει να κάνουν χαρτογράφηση του SNIP κατά κάποιο τρόπο, να δούνε σε ποιο γονίδιο υπάρχει, να καταλάβουν αυτό το γονίδιο σε ποιο μονοπατάκι συμμετέχει, για να μπορέσουν τελικά να πάνε από το SNIP στο γονίδιο στο φαινότυπο. Καταλαβαίνετε λοιπόν γιατί είναι όλα αυτά σημαντικά. Δεν είναι σημαντική η δρασόφυλλα αυτή καθαυτή. Προσπαθώ να σας βάλω στη λογική του πώς καταλαβαίνουμε τη λειτουργία του γενοτύπου. Αυτός είναι ο στόχος μας, αυτό προσπαθούμε να κάνουμε και δεν το δούμε μόνο εδώ πέρα, το δούμε και αλλού. Το δούμε τώρα αμέσως ας πούμε και στο ποντίκι, αλλά πριν πάμε στο ποντίκι, να πάμε λίγο και στο αγαπημένο στους αραβιδόψεις. Ένα είδος με το οποίο έχει τασχοληθεί, έχει τα ακούσει πολλά πράγματα και ένα είδος, ένα φυτό που βεβαίως όπως καταλαβαίνετε θέλαν να έχουν και ένα φυτό. Και βεβαίως δεν θέλαν να έχουν ένα φυτό να μελετήσουν το οποίο να είναι καλαμπόκι που έχει του κόσμου επαναλογωμένη λοχεία, θέλαν ένα συμπαγές γωνιδίωμα. Θέλαν να έχουν ένα μικρό γωνιδίωμα, θέλαν να έχουν ένα φυτό το οποίο να είναι μοντέλο οργανισμός και ο αραβιδόψης ήταν μοντέλο οργανισμός. Γιατί, γιατί έχει γρήγορη αναπαρογή, μεγάλο αριθμό σπόρων, μικρό μέγεθος, εύκολη καλλιέργεια, μπορείς να το χρησιμοποιείς όπως θέλεις. Το πιο σημαντικό είναι αυτό, μικρό μέγεθος παλαβανόμενων ακολουθειών. Άρα λοιπόν, δουλέψαμε και με το αραβιδόψης. Βλέπετε ότι ήταν μια δουλειά, εφόσον μιλάμε για ένα μοντέλο οργανισμό που είχαν συμμετάσχει διάφορα εργαστήρια που προσπαθούσαν να ταυτοποιήσουν αυτό το γωνιδίωμα και να αλληλουχήσουν αυτό το γωνιδίωμα. Βλέπετε επίσης και εδώ πέρα ότι όταν ξεκινήσανε είναι αυτό που λέμε, προσπαθούνε να δουν τι κάνουν αυτές οι αλληλουχίες, τι κάνουν αυτά τα γωνίδια, ποιο είναι το χαρακτηριστικό όλων αυτών των γωνιδίων, των 26.000 γωνιδίων που βρήκανε, ποια είναι η βασική δουλειά αυτών των γωνιδίων. Δεν ξέρουν ποια είναι η βασική δουλειά, βλέπετε σχεδόν το 50% των πρωτεϊνών αυτών, τι είναι, unclassified. Αυτό βέβαια θα μου πείτε ότι έγινε το 2002, πότε βγήκε το γωνιδίωμα της τωραβιδόψης. Αλλά παρόλα αυτά, τι σας μένει, δεν ξέρουμε τι κάνουν τα γωνίδια, προσπαθούμε να το βρούμε, γι' αυτό κάνουμε και όλα τα υπόλοιπα που θέλουμε να κάνουμε. Ένα βασικό χαρακτηριστικό τωραβιδόψης, επανέρχομαι σε αυτά που λέγαμε χθες, ήταν το whole genome duplication. Βλέπετε εδώ πέρα χαρακτηριστικά, πώς φαίνονται τα διάφορα χρωμοσώματα του αραβιδόψης, στα οποία φαίνεται ακριβώς ο διπλασιασμός περιοχών του γωνιδιώματος και πώς αυτά έχουνε σπάσει και έχουνε ξανανοηθεί μεταξύ τους. Άρα λοιπόν είναι πάλι αυτό το ίδιο το φαινόμενο, το οποίο δεν το ξέραμε ξεκάθαρα μέχρι τώρα. Για λιολογίες των γωνιδιωμάτων μας είναι τη δυνατότητα να ξέρουμε αυτή την κατάσταση, να βλέπουμε την εξέλιξη των γωνιδιωμάτων και πώς αυτά τα γωνίδια, αυτός το διπλασιασμός, μας έχει δώσει επαναλαμβάνω πολύ πρωτοίηλη για εξέλιξη. Από τα 25.000 γωνίδια, τα 15.000 είναι εντελώς διαφορετικά, τα υπόλοιπα είναι μπόλικα παράλογα γωνίδια, τα οποία κάνουνε έξτρα δουλειά παραπάνω από ό,τι χρειάστηκε. Χωρίς αυτό πάλι θα ζούσε τώρα διδόψεις. Και βεβαίως επαναλαμβάνω, όπως είχαμε το 1000 Genomes Project, έχουμε και το 1001 Genomes Project και εδώ πέρα. Και τι είναι αυτό? Μια προσπάθεια να πάρουμε αλληλουχίες από πολλά άτομα από το ίδιο το είδος και να δούμε την ποικιλότητα μέσα στο είδος. Το πρόγραμμα αυτό όπου να είναι πρέπει να τελειώσει. Με τελευταία έλεγχο που είχα κάνει πριν από μια βδομάδα, έχουν βγάλει τελευταία ανακοίνωση τώρα πριν από ένα δυο μήνες και είπανε ότι βεβαίως το 1001 ήταν ο στόχος, αλλά έτσι όπως έχουνε πέσει οι τιμές κάναν πολύ περισσότερο άτομα. Έτσι λοιπόν λέτε ότι έχουμε αναλύσει 1.100 άτομα και περιμένετε λίγες συντόμα θα βγουν και τα αποτολέσματα και σε αυτό. Το πιο ωραίο που φαίνεται εδώ πέρα και αυτό το έβαλα σαν εικόνα έτσι για να δούμε πως είναι κατανεμημένα τα διάφορα τα γωνίδια. Βλέπετε για παράδειγμα έχουνε βάλει με μπλε ή με κόκκινο όσο πιο κόκκινο τόσο μεγαλύτερη αφθονία υπάρχει, όσο πιο μπλε τόσο λιγότερη αφθονία υπάρχει πως είναι κατανεμημένα σε όλα τα χρωμοσώματα. Εδώ πήρα τυχαία μόνο το χρωμό σώμα 1. Διάφορα γωνίδια, ESTs ή transposable elements. Τι μπορείτε να δείτε όσον αφορά την κατανομή των γωνιδίων και των μεταθετών στοιχείων. Κάτι που το ξέραμε αλλά το βλέπουμε πια ξεκάθαρα εδώ πέρα και τι είναι αυτό που ξέραμε έτσι κι αλλιώς. Ότι σε περιοχές που είναι κοντά σε κεντρομερή γενικά δεν έχουμε πολλά γωνίδια ενώ έχουμε πολύ περισσότερα μεταθετά στοιχεία. Το ίδιο ισχύει ίσως κάποιες φορές κοντά σε τελωμερή. Εδώ πέρα τι έχουμε επίσης κι άμα δεν το βλέπουμε ξεκάθαρα στα γωνίδια, το βλέπουμε ακόμα περισσότερο στα ESTs. Που τι είναι τα ESTs, αλληλουχίες από γωνίδια. Όπου φαίνεται χαρακτηριστικά ότι περισσότερα αφθονία έχουμε εδώ πέρα παρά εδώ πέρα σε αυτή την περιοχή. Αυτό είναι η εργασία που τήκε του γωνιδιώματος του Αραβιδόψης του 2000. Και πάμε στον ποντικό. Ο ποντικός επίσης ήταν πολύ σημαντικό γωνιδίωμα γιατί ακριβώς ήταν το θηλαστικό. Το θηλαστικό με το οποίο θα μπορούσαμε να συγκρίνουμε τον άνθρωπο με κάποιο άλλο θηλαστικό. Ξεκινήσανε η σελέρα που ζεστάθηκε και γούσταρε από την επιτυχία των αποτελεσμάτων με τη δροσόφυλα. Είπε θα πάω αμέσως μετά στη Ποντική και έκανε ένα πρώτο πρώτο γωνιδίωμα από μόνη της η σελέρα. Το οποίο το πούλησε οι φαρμακευτικές ιδιωτικές εταιρίες τα γρήγορα. Γιατί? Να ακούω γιατί την πούλησε το γωνιδίωμα σε φαρμακευτικές εταιρίες. Βγάζουν χρήματα. Καλώς, κακώς προσπαθούν να βγάλουν χρήματα. Τι προσπαθούν να σας κάνουν και σας. Να σκέφτετε λίγο επιχειρηματικά. Τι μπορείτε να κάνετε. Τι είναι αυτό το οποίο θα σας βοηθήσει ώστε να κερδίσετε απ' αυτό που κάνετε. Λοιπόν, γιατί λοιπόν ο Venter, ο οποίος έχει όλοι του κόσμου τα χρήματα, έχει και βιογραφία όταν θέλετε να διαβάσετε. Δεν θα πω κάτι, μην παίρνει κάμερα για τη βιογραφία του. Γιατί το έκανε. Και όσο πιο γρήγορα μπορούσαμε να βρούμε πληροφορίες για το γωνιδίωμα του Ποντικού συγκρινόμενο με το γωνιδίωμα του ανθρώπου και να βρούμε ποια είναι η στόχη των φαρμάκων, ποια είναι αυτά τα γωνίδια, τότε ίσως εγώ σαν εταιρεία που θα αγόριζα το γωνιδίωμα να πήγαινα πιο γρήγορα, να μου δίνε μια ώθηση στο γωνιδίωμα του Ποντικού, ώστε να βρω πιο γρήγορα το στόχο των φαρμάκων. Πριν από μια άλλη εταιρεία, οπότε τελικά να βγάλω οικονομικό κέρδος. Εντάξει. Βλέπετε ότι εδώ πέρα πια αρχίζουμε και έχουμε αυτό το χαρακτηριστικό. Το ότι αρχίζει και δεν χρησιμοποιείται μόνο η εργαρχημένη στρατηγική, αλλά και μια ολογωνιδιωματική στρατηγική. Αρχικά επίσης βλέπουμε ότι το 2002 δημοσιεύτηκε στην πρώτη εργασία το 96% του γωνιδιώματος και μετά ολοκληρώσαμε καλύτερα το 99,9% του γωνιδιώματος. Βέβαια δεν σημαίνει ότι είναι τελώς σωστό αυτό το γωνιδίωμα που αναλαμβάνω. Να δούμε λίγο κάποια ωραία παραματάκια εδώ πέρα τώρα να συζητήσουμε. Το γωνιδίωμα του ποντικού είναι λίγο μικρότερο του ανθρώπων γωνιδιώματος. Είναι περίπου 15% μικρότερο του γωνιδιώματος. Έχει μικρότερη ποσότη επαναλαμβανόμενου DNA. Πολλή από αυτό το DNA που λείπει εδώ πέρα είναι επαναλαμβανόμενου DNA που δεν υπάρχει στο ποντικί. Και επίσης έχει μεγαλύτερο γενικά ρυθμό απώλειας μη λειτουργικών DNA ετοιμάτων. Συνολικά γενικά έχει διπλάσει το ρυθμό μεταλλάξεων στο ποντικί σε σχέση με τον άνθρωπο. Στη μια μετάλλαξη που θα βρούμε στον άνθρωπο θα βρούμε δύο μεταλλάξεις στο ποντικί. Γιατί? Λέσαι ότι οι επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες επηρεάζουν το ρυθμό μεταλλαξιγέννησης. Ναι, αλλά γιατί παρόλα αυτά να συμβαίνουν μόνο στον επαναλαμβανόμενο DNA. Δεν μου στέκει αυτό. Κάτι άλλο είναι. Τι άλλο μπορεί να είναι. Γιατί στο ποντικί να έχουμε περισσότερες μεταλλάξεις απ' ό,τι στον άνθρωπο. Για σκεφτείτε λίγο. Μεταλλάξεις από τι επηρεάζονται από τη ζωή. Για σκεφτείτε λίγο τη ζωή του ποντικού και του ανθρώπου. Μπορεί να καταλάβετε κάτι γι' αυτό. Δεν είναι δάκη τρελά δύσκολες συνθήκες του ποντικού σε σχέση με τον άνθρωπο για να πούμε ότι το περιβάλλον του ποντικού είναι αυτό που αναγκάζει τις περισσότερες μεταλλάξεις. Θα μπορούσαμε ή... Δεν είναι αυτό το πράγμα. Κάτι άλλο σε σχέση με τη ζωή. Ναι, το μικρό σου. Πες Πινελόπι. Μικρός κύκλος ζωής. Καλά το πας. Και τι? Γρήγορο μεταβολισμό. Ναι. Και τα δύο είναι σωστά. Να ξεκινήσουμε λίγο από το μικρό κύκλο ζωής. Τι σημαίνει αυτό? Δεν είναι τόσο ανάγκης ο άνθρωπος. Δεν είναι θέμα. Δεν είναι ανάγκη. Κάτι άλλο. Είναι ο κύκλος ζωής... Είναι ο κύκλος ζωής του ποντικού, αλλά δεν έχει να κάνει με ανάγκη. Είναι τι έχει να κάνει. Τι σημαίνει μικρός κύκλος ζωής. Για σκεφτείτε. Ναι, Αλέξη. Γιατί έχουμε περισσότερες μειώσεις και περισσότερος συνδυασμός στο ποντίκι. Αναπαράγεται πιο γρήγορα. Στον ένα κύκλο ζωής του ανθρώπου, στα 20-30 χρόνια, το ποντίκι έχει δύο-τρεις γενιές, τέσσερις γενιές. Άρα λοιπόν, στο ίδιο χρονικό διάστημα, έχει περάσει περισσότερες φορές το σύστημα αναπαραγωγή-μείωση, δημιουργία νέων ατόμων, αναπαραγωγή-μείωση, δημιουργία νέων ατόμων. Όσο περισσότερες διαιρέσεις, τόσο περισσότερες πιθανότητες για λάθη. Κι έτσι λοιπόν, έχουμε ψηλότερο ρυθμό μεταλλαξιγέννησης. Το καταλαβαίνετε? Αυτό είναι ο κύκλος ζωής που επηρεάζει τη ζωή της μεταλλάξης στο ποντίκι. Στον ίδιο χρόνο, έχουμε περισσότερες γενιές ποντικού. Άρα και περισσότερες μειωτικές διαιρέσεις, άρα και περισσότερα λάθη, άρα και περισσότερες μεταλλάξεις. Αυτό είναι το ένα. Το άλλο, το οποίο ισχύει γενικά, αυτό που έχουν βρει είναι ότι, ναι, έχει ψηλότερο μεταβολικό ρυθμό το ποντίκι. Και αυτό συσχετίζεται με το μικρότερο μέγεθος του σώματος του. Δεν ξέρουμε ακριβώς γιατί συμβαίνει αυτό. Αλλά γενικά όσο πιο μικρά είναι τα σώματα στα ζώα, τόσο υψηλότερο μεταβολικό ρυθμό έχουν. Υψηλότερο μεταβολικό ρυθμό τι σημαίνει? Περισσότερα παραπροϊόντα από κύκλο του κρέμψ, οτιδήποτε, με αποτέλεσμα περισσότερες εξοδοτικές ρίζες, περισσότερες μεταλλάξεις. Έτσι, λοιπόν, το αποτέλεσμα είναι μέσα στον ίδιο χρόνο να κληρονομούνται περισσότερες μεταλλάξεις μέσω των γενετικών κοιτάνων στο ποντίκι σε σχέση με τον άνθρωπο. Αυτό το οποίο επίσης έχει πάρα πολύ ενδιαφέρον, και θα δούμε ακριβώς αμέσως μετά την εφαρμογή, είναι ότι πια έχουμε φτάσει πάρα πολύ κοντά στον άνθρωπο. Είμαστε πια σε ένα είδος το οποίο έχει διαχωριστεί από τον άνθρωπο, όχι πριν από εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια, αλλά πριν από 75 εκατομμύρια χρόνια. Άρα λοιπόν το βλέπουμε ακόμα πιο ξεκάθαρα το φαινόμενο αυτό που λέγεται συντενία, και το οποίο το ζητήσουμε και άλλες φορές. Τι σημαίνει συντενία? Η ύπαρξη ολόκληροχρωμοσματικών περιοχών αυτούσιων σε ένα είδος σε σχέση με κάποιο άλλο είδος. Άρα λοιπόν βρίσκουμε το 90% του γονιδιώματος του ποντικού, είναι κομμάτια που είναι ακριβώς αντίστοιχα ομόλογα με τα κομμάτια στον άνθρωπο. Συνολικά θα το δούμε και αργότερα στα μαθήματα, υπάρχουν 342 διαφορετικά τέτοια κομμάτια, τα οποία είναι πάλι σαν πάζελ, τα οποία έχουν αλλάξει θέσεις στο γονιδίωμα του ποντικού και του ανθρώπου. Το ένα είναι σε επίπεδο γενικής ομολογίας. Από κάτω βλέπουμε σε επίπεδο απόλυτης ομολογίας, απόλυτης αλληλουχίας. Δηλαδή, σε ένα κομμάτι, σε αυτά τα 342 κομμάτια, υπάρχει αντίστοιχη ομολογία, υπάρχει αντίστοιχα ολόκληρο κομμάτι συντηρημένο, αλλά δεν σημαίνει ότι αυτό το κομμάτι που είναι συντηρημένο και η αλληλουχία του είναι 100% ηδια με την αλληλουχία του ανθρώπου, εντάξει. Υπάρχει όμως πολύ όμοιο είναι το ένα με το άλλο. Άμα το πάμε και σε επίπεδο νοικλοτηδίων, το 40% των νοικλοτηδίων του ποντικού είναι ηδιο με τον άνθρωπο. Έτσι λοιπόν, αρχίζουμε και βρίσκουμε πια με συγκριτική γονιδιωματική καλύτερα τα γονίδια, καλύτερα τις λειτουργικές ρυθμιστικές περιοχές. Προσπαθούμε να καταλάβουμε τι γίνεται εδώ πέρα. Γιατί τα τελευταία 75 εκατομμύρια χρόνια από τότε που διαχωρίστηκε άνθρωπος από ποντίκι, αυτά τα στοιχεία έχουν παραμείνει αναλείωτα. Και προφανώς περιλαμβάνουνε πρωτεανικά γονίδια που είναι σημαντικά, ρυθμιστικές περιοχές που είναι σημαντικές και χρωμοσοματικές δομικές περιοχές που είναι σημαντικές για τη δομή των χρωμοσομάτων. Δείτε εδώ πέρα. Τι λέμε εδώ πέρα. Μπορείτε να δείτε τη συντενία με δύο διαφορετικούς τρόπους. Για να δούμε λίγο τι βλέπουμε. Εδώ πέρα βλέπουμε τα χρωμοσώματα του ανθρώπου και πώς αυτά αντιστοιχούν στα χρωμοσώματα του ποντικού. Και εδώ πέρα το βλέπουμε αντίστροφα. Τα χρωμοσώματα του ανθρώπου και πώς αυτά αντιστοιχούν στα χρωμοσώματα του ποντικού. Εδώ πέρα έχουμε χρωματίσει το ποντίκι και βλέπουμε τις αντίστοιχες περιοχές των άνθρωπον. Εδώ έχουμε χρωματίσει τα χρωμοσώματα του ανθρώπου και βλέπουμε τις αντίστοιχες περιοχές που είναι ομόλογες στο ποντίκι. Μπορείτε να μου πείτε ποιο φαίνεται να είναι το πιο αυτούσιο χρωμόσωμα και εύκολο είναι κιόλας. Ναι, το Χ. Γιατί, επειδή ακριβώς έχει πολύ σημασία για την καθαρισμό του φύλου το Χ χρωμόσωμα, έχει μείνει ώστε να δω περισσότερο να λείω το τελευταίο 75 εκατομμύρια χρόνια. Βλέπετε ότι εδώ, αν μπορούσαμε να τα μετρήσουμε αυτά τα κομμάτια, πώς είναι, θα βρίσκαμε 342 διαφορετικά τέτοια κομμάτια. Κομματάκια κομματάκια έχουν σπάσει ο άνθρωπος και έχουν δημιουργηθεί τα χρωμοσώματα του ποντικού. Βεβαίως, δεν έχει γίνει έτσι. Εντάξει, απλώς προσπαθούμε να πούμε, δεν είναι από το χρωμοσώμα του ανθρώπου έγιναν του ποντικού, η αντιστρόφος, υπήρχε ο πρόγωνος και των Μ και των Δ και από εκεί πέρα με συνεχίσανε κατά τάξη χρωμοσομικής, φτάσαμε στην σύγχρονη κατάσταση. Και τι μπορούμε να βρούμε εδώ πέρα, αυτό μου αρέσει πάντα και το λέω, με τη συντενία μπορούμε να ανακαλύψουμε γονίδια. Μπορούμε να ανακαλύψουμε γονίδια, ας πούμε, που έχουν να κάνουν πειράματα για τον αλκοολισμό και να δούμε τι γίνεται σε σχέση με τον αλκοολισμό. Γιατί υπάρχει ο αλκοολισμός, τι είναι αυτά τα γονίδια που συμμετέχουν σε αυτές τις καταστάσεις, τι είναι ο αλκοολισμός και πως μπορούμε να το μελετήσουμε στο ποντίκι, γιατί στα ποντίκια να αρέσει το αλκοόλ, τι προσπαθούμε να βρούμε εκεί πέρα. Δεν είναι ο κ. Ποντικός που λέει στην κ. Ποντική να πω έξω να τα πιω σήμερα με τους φίλους μου, δεν υπάρχει αυτό το πράγμα. Αλλά παρόλα αυτά, τι γίνεται, έχουν ανακαλύψει ότι υπάρχουν περιπτώσεις που κάποια ποντίκια γουστάρουν περισσότερο το αλκοόλ, άμα τους δώσεις αλκοόλ θα πιούνε, κάποια άλλα ποντίκια δεν θα πιούνε, όπως και οι άνθρωποι. Τι είναι αυτό και μετά τι θα πάμε να ψάξουμε, να βρούμε τα γονίδια αυτά, ποια είναι αυτά τα γονίδια που συσχετίζονται με το φαινότυπο, θα κάνεις ομάδες ποντικών που τους αρέσει το αλκοόλ, ομάδες που δεν τους αρέσει και μετά τι χρειάζεται να κάνεις, σύγκριση των δύο ομάδων. Να βρεις SNIPS, τα οποία να είναι χαρακτηριστικά στη μια ομάδα σε σχέση με την άλλη ομάδα. Αυτά τα SNIPS θα τα ταυτοποιήσεις σε συγκεκριμένα γονίδια και μετά από αυτά τα γονίδια, εφόσον έχεις τη συνταινία, θα πας στον άνθρωπο και θα βρεις ποια είναι τα αντίστοιχα γονίδια του ανθρώπου που συσχετίζονται με τον αλκοολισμό. Με αυτό τον τρόπο θα μπορέσεις να ανακαλύψεις τα γονίδια που συσχετίζονται με ένα φαινότυπο. Αλλά γιατί να υπάρχει ο αλκοολισμός. Έχετε ακούσει, υπάρχουν διάφορες ιστορίες. Αυτή που μου αρέσει εμένα θα σας πω περισσότερο, αν πέστε εσείς ιδέες, όμως, αν έχετε καμιά ιδέα, αν έχετε διαβάσει ποτέ. Αν και δεν υπάρχει μια θεωρία, υπάρχουν πολλές θεωρίες. Ίσως αυτούς που αρέσει το ελκόν να πάρουν κάποιους υποδοχείς που να το δέχονται έτσι ώστε να προκαλούν αυτή την κατάσταση χαλάρωση. Στα ποντίκια. Ναι, τι αρέσει αυτό, όντως κάτι τους αρέσει. Είναι αυτή η συνθήκη χαλάρωσης. Και τι είναι αυτό που συμβαίνει, όντως συνθήκη χαλάρωση, αυτό λένε και για τα ποντίκια αυτό έχουν βρει. Ότι αυτό που έχουν βρει, τουλάχιστον σε κάποιος περιπτώσει, είναι ότι περισσότερο το αλκοόλ αρέσει σε ποντίκια που είναι γενικά σε υπερδιέγερση. Και έτσι τους προκαλεί λοιπόν το αλκοόλ, μια έτσι χαλάρωση αυτό που λες. Δηλαδή το αλκοόλ χαλαρώνει λίγο το υπερδιεργεμένο νευρικό σύστημα, οπότε ησυχάζουν και τα ποντίκια και αντίστοιχα ησυχάζει και ο άνθρωπος. Όλοι μας όταν είμαστε αγχωμένοι τι λέμε, να πάω έξω να πιω λίγο κάτι δεν αντέχω να λίγο να χαλαρώσω. Το λέμε και δεν το λέμε επειδή το έχουμε ακούσει από κάποιον άλλο το λέει, επειδή το έχουμε νιώσει ότι συμβαίνει κάποιες φορές. Όχι δεν υποστήριζω αλκολισμό, αλλά μια φορά στο τόσο, καλό είναι. Παρένθεση, εντελώς άσχετοι, προσωπικό βίωμα. Το λέω και το πιστεύω αυτό το πράγμα. Αυτό που μου αρέσει τουλάχιστον, γενικά πολλά διαφωνώ στην Ελλάδα, αλλά τέλος πάντων αυτό που βλέπω είναι ότι έχω πάει και ταξίδες στη Σκανδιναβία, όπου χρόνια αυτό που παίρνουμε όλοι μας σαν... Α, τι καλή που είναι η ζωή στη Σκανδιναβία, τι ωραία που είναι τα πράγματα στη Σκανδιναβία, τι ποιότητα της ζωής υπάρχει στη Σκανδιναβία, αλλά αυτό που είχα νιώσει εγώ όταν βγήκα Σάββατο βράδυ στις 11 η ώρα έξω σε μια σκανδιναβική πόλη και είδα όλη τη νεολαία, να είναι όχι απλώς κνύπαστο με φύση, αλλά να είναι εντελώς κατεστραμένη, δεν το έχω ζήσει ποτέ στην Ελλάδα, δηλαδή στη Σκανδιναβία εκεί είναι όντως αλκοολική, δεν θα βγούνε για να πιούμε βρε παιδιά να περάσουμε καλά, αλλά θα βγούμε για να καταστραφούμε και εκεί ήταν η πρώτη φορά στη ζωή μου που είπα Σκανδιναβία καλή ποιότητα ζωής και είναι τόσο αλκοολική αυτοί οι άνθρωποι, κάπου δεν μου κολλάει το ένα με το άλλο, έτσι απλώς λίγο για να καταστρέφουμε και κάποιες φαντασιώσεις σχετικά με το ότι όλα είναι καλά εκεί στο εξωτερικό, όλα είναι χάλια εδώ στην Ελλάδα, δεν ισχύει πάντα αυτό το πράγμα. Ξεκινώνω σε μοναλκολισμό, καθόλου βιολογικό όλα αυτό το πράγμα, αλλά αντί να τα πούμε και αυτά. Λοιπόν, και πάμε λοιπόν και στο επόμενο σημείο που λέμε ότι θέλουμε να δούμε. Τι γίνεται με τις λειτουργίες, τι έχουμε εδώ πέρα πάλι. Βλέπουμε πάλι ότι πήγανε και κάνανε δουλειές με 17 σειρές ποντικού, σε τι αντιστοιχεί αυτό, στις 192 σειρές στελεχών δροσόφυλα. Βεβαίως δεν κάνανε 192, γιατί εδώ πέρα το αγωνιδίμι είναι πολύ πολύ μεγαλύτερο. Άρα λοιπόν θα ήθελαν περισσότερα χρήματα. Τι κάνανε εδώ πέρα. Πήρανε, κοιτάξτε βασικά πρώτα απ' όλα εγώ γουστάρω, αυτά τα σχηματάκια. Μπορεί να μην κατάλαβετε νωρίς ώρα τι σημαίνουν αυτά τα σχηματάκια, αλλά πάντως και μόνο που το βλέπεις εδώ έχει πάρα πολύ πληροφορία. Και στις περισσότερες περιπτώσεις όλα τα σχηματάκια στην Κωνιδιοματική, θέλει να καθίσεις από πάνω πολύ ώρα να δεις τι έχουν. Βλέπετε λοιπόν, έχουμε τα χρωμοσώματα κατανεμημένα εδώ πέρα. Εδώ είναι 17 διαφορετικές σειρές και εδώ είναι 1, 2, 3, 4 φυλές ποντικών, άγριων ποντικών, άγρια στελέχη, που πάνω κάτω τα περισσότερα εργαστηριακά στελέχη έχουν προκύψει από διασταυρώσεις αυτών των 4 διαφορετικών φυλών. Τι είδαν λοιπόν εδώ πέρα, τι προσπαθούσαν να δούνε. Με αυτή την αλληλούχηση των ονειδειωμάτων των 17 σειρών εργαστηριακών και των 4 άγριων στελεχών ποντικών, είδαν 2 πράγματα. 1, το πώς δημιουργήθηκαν αυτά τα στελέχη, δηλαδή πώς η διασταύρωση, ναι μεν έχουμε κάνει διασταυρώσεις αλλά τελικά ποια κομμάτια χρωμοσωματικά από αυτά τα άγρια στελέχη περάσανε. Και μπορείς να δεις πολύ χαρακτηριστικά, αυτά δηλαδή οι γραμμές δείχνουν υποτιθέμενα σε κάθε περίπτωση, αναλυτικά θα μπορούσαμε να το κάνουμε για κάθε ένα διαφορετικό σειρά ποντικού, διαφορετικά κομμάτια από διαφορετικά στελέχη υπάρχουν τελικά στα χρωμοσώματα αυτών των ποντικών. Βλέπουμε την εξέλιξη και τη δημιουργία αυτών των σειρών των ποντικών με βάση το γωνιδιαματικό DNA. Ποια τελικά ήταν αυτά τα άγρια στελέχη που δημιούργησαν αυτές τις σειρές, που σε πολλές περιπτώσεις μπορεί να το ξέρουμε γιατί είναι καταγεγραμμένη, χρησιμοποιείς αυτή και αυτήν την σειρά, αλλά εκεί πέρα δεν ξέρεις ποια κομμάτια του κάθε χρωμοσώματος συμμετείχανε ώστε να πάρουν το τελικό αποτέλεσμα. Αυτό είναι το εξελικτικό, το φιλογενετικό που μας αρέσει, επειδή μας αρέσει η εξέλιξη, εντάξει. Ποιο είναι το ενθουσιαστικό όμως. Βλέπετε ότι ταυτοποιήσανε, δεν ξέρω αν φαίνεται καλά, και του κόσμου τους πολυμορφισμούς SNPs και ίντελς για παράδειγμα, ή transposable element insertions. Συνολικά εδώ πέρα βρήκανε 50 εκατομμύρια SNPs, 9 εκατομμύρια SNPs από αυτά υπάρχουν μόνο στα εργαστηριακά στελέχη, μάλλον 12 εκατομμύρια SNPs υπάρχουν στα εργαστηριακά στελέχη, 9 είναι κοινά μεταξύ των MEN και των DE. Και τι είναι αυτό το πράγμα τώρα. Εφόσον ξέρουμε ποια αυτά τα SNPs όλους αυτούς τους πολυμορφισμούς, ποιος είναι ο στόχος μας πάλι να συσχετήσουμε αυτούς τους γενοτύπους με τους συγκεκριμένους γενοτύπους που έχουνε το καθένα από αυτά τα διαφορετικά στελέχη. Εντάξει, το καταλαβαίνετε. Ο σκοπός αυτός είναι να βρούμε τη λειτουργία. Δεν με ενδιαφέρα να ξέρω μόνο το γονίδιο, ο πολυμορφισμός είναι το μεγάλο στοιχείο από εδώ και πέρα. Τι θα τον κάνουμε αυτό το πολυμορφισμό, τι σημαίνει αυτός ο πολυμορφισμός. Ωκ, το βρήκα το γονίδιο. Τη λειτουργία μπορώ να τη βρω όμως. Και πόσο επηρεάζει τη λειτουργία από την οποιοδήποτε μετάλλαξη. Βρήκαμε συνολικά 30.000 γονίδια πρωτεϊνικά και όλα τα υπόλοιπα παρόμοια με τον άνθρωπο. Βεβαίως αυτό που ανακαλύψανε πια και είναι πάρα πολύ εντυπωσιακό να το βλέπεις αυτό το πράγμα. Βλέπουμε ότι βγάζουμε τα βασικά γονίδια και τι γονίδια θα βρούμε. Θα βρούμε γονίδια που είναι αυτό που κάνουν τον ποντικό. Και τι είναι αυτά τα γονίδια. Είναι γονίδια που έχουν να κάνουμε την αναπαραγωγή. Με την όσφριση, με την ανθεκτικότητα στις ασθένειες. Πράγματα που ξέραμε για τον ποντικό, τι είναι χαρακτηριστικά γι' αυτόν. Αλλά τώρα ξαφνικά βλέπουμε πολλά γονίδια που σχετίζονται με αυτό το φαινότυπο. Για να καλύπτουμε αυτά τα γονίδια. Βρίσκουμε γονίδια πολύ περισσότερα εδώ πέρα που να έχουν κοινά και στον άνθρωπο. Ενώ υπάρχουν πολύ λίγα γονίδια που θα βρούμε μόνο μόνο στον ποντικό, που θα είναι αυτά που θα κάνουν χαρακτηριστικά τον ποντικό και τίποτα άλλο. Και εδώ πέρα είναι πάλι το επόμενο βήμα. Επανάληψη αλλά συσχέτιση. Θα κάνουμε, και αυτό είναι πάρα πολύ σημαντικό, σκεφτείτε ότι έχουν κάνει αυτοματοποιημένες μεθόδους με τις οποίες σκοπεύουν να κάνουν νοκ-αουτ και στα 20.000 πρωτενικά γονίδια. Δηλαδή έχεις σειρές ποντικών όπου σε καθένα από τα γονίδια του θα κάνουν νοκ-αουτ. Δεν είναι βακτήρια αυτά, είναι ποντίκια. Είναι πολύ πιο δύσκολη η γενετική μηχανική στα ποντίκια και έχουν πια αυτοματοποιημένες μεθόδους να μπορούν να κάνουν νοκ-αουτ το καθένα γονίδιο ξεχωριστά για να δουν τελικά το αποτέλεσμα το φαινότυπο. Πολύ δύσκολο και πολύ προχωρημένο και το κάνουν. Και ήδη έχουν κάποια αποτελέσματα. Αυτή είναι η εργασία που βγήκε πέρσι όπου βλέπετε ότι μπορέσανε να κάνουν ανάλυση σε 500 γονίδια μέχρι τώρα. Όχι και στα 20.000 γονίδια και από αυτά τα γονίδια βρίσκουν ότι περίπου το 50% ήταν απαραίτητα για τη ζωή, δηλαδή νοκ-αουτ το γονίδιο, νοκ-αουτ και το ποντίκι. Αλλά και σε πολλές περιπτώσεις υπήρχαν και γονίδια τα οποία όταν τα καταστρέφεις άλλο νόμιζες ότι κάνουν και άλλο φαινότυπο τελικά σου επηρεάζουν. Εντυπωσιακό. Για μένα είναι πάρα πολύ εντυπωσιακό να αρχίζεις να βλέπεις το καθένα γονίδιο από αυτά τι κάνει. Θα πούμε και τον αρουραίο και θα τελειώσουμε. Οι επιστήμονες που δουλεύουν με τον αρουραίο έχουν μια στεναχώρια. Όταν έγιναν συζητήσεις σχετικά με το ποιο μοντέλο θηλαστικό θα πάρουμε για να το συγκρίνουμε με τον άνθρωπο, μαλώνανε οι ποντικοεπιστήμονες με τους αρουροεπιστήμονες. Γιατί οι ΜΕΝ λέγανε ό,τι θέλω το ποντίκι. Λέγανε όχι τον αρουραίο. Γιατί το ποντίκι, γιατί τον αρουραίο. Για αυτό το λόγο το ποντίκι, για αυτό το λόγο το αρουραίο. Τελικά κερδίσανε οι ποντικολόγοι. Ο αρουραίος δεν είναι ο μοντέλο οργανισμός, τα βασικό μοντέλο οργανισμούς πάνω στο οποίο βγήκε το γονιδίμα και θέλαμε να βγάλουμε το γονιδίμα. Όχι ότι δεν βγήκε. Το 2004, ένα δυο χρόνια μετά το ποντίκι, βγήκε και το γονιδίμα του αρουραίου. Αλλά δεν πέσανε τόσα χρήματα εκεί πέρα. Τα χρήματα είναι το θέμα μας. Άρα, λοιπόν, μπορέσαμε να βγάλουμε ένα προσχέδιο του γονιδιώματος το 2004. Δεν μπορέσαμε να κάνουμε δεκαπλάσια κάλυψη και θα θέλαμε να έχουμε περισσότερη πληροφορία. Αλλά γιατί το κάναμε. Γιατί, ακριβώς, θέλαμε να μπορούμε να κάνουμε συγκριτική γωνιδιωματική μεταξύ τριών διαφορετικών φυλαστικών. Και να δούμε πώς γίνεται η εξέλιξη πριν από 75 χρόνια όταν διαχωρίστηκαν τα τροπτικά από τον άνθρωπο και πριν από καμιά εικοσαριά εκατομμύρια χρόνια όταν διαχωρίστηκε αρουραίος από το ποντικό. Σκοπός μας, βέβαια, πέρα από την εξέλιξη, ήταν να προσπαθήσουμε να δούμε και τι γίνεται με τα φάρμακα. Γιατί ο αρουραίος είναι και μοντέλο, όπως και το ποντίκι όσον αφορά την επίδραση και την τοξικότητα των φαρμάκων. Αυτό μ' αρέσει πάρα πολύ, γιατί τι σου δείχνει. Είναι αυτό η συγκριτική γωνιδιωματική από την εργασία και τον αρουραίο. Πάλι, από αυτά τα ωραία τα σχεδιάκια που δεν καταλαβαίνεις τι έχουν. Βλέπεις το γωνιδίωμα του καθενός είδους. Βλέπεις περιοχές οι οποίες είναι repetitive DNA. Βλέπετε ότι υπάρχουν καμιά εκατομμύρια βάσεις οι οποίες είναι αποκλειστικά επαναλαμβανόμενες στον άνθρωπο. 400 στο ποντίκι, 300 στο αρουραίο και εδώ είναι στο ποντίκι. Και υπάρχουν και βέβαια και κάποια εκατομμύρια βάσεις που είναι κοινά επαναλαμβανόμενο DNA στα τροκτικά. Ή αυτά τα κομμάτια είναι κοινά επαναλαμβανόμενο DNA ή τα 163 και τα 380, τώρα χάθηκα λίγο, υπήρχε πάλι στον πρόγονο ποντικού και των τριών ειδών. Το χάσα λίγο, τέλος πάντως καταλαβαίνετε τι θέλουμε να πούμε. Άρα λοιπόν βλέπουμε περιοχές οι οποίες είναι χαρακτηριστικές και επαναλαμβανόμενο DNA μεταξύ των τριών ειδών. Πάλι εδώ πέρα βλέπουμε ότι έχουμε ένα μεγάλο κομμάτι όπως και στο ποντίκι 40% είναι απόλυτα ίδιο μεταξύ των τριών ειδών. Και αυτό που θέλουμε είναι πέρα από τα γονίδια που είναι πολύ κοινά μπορέσαμε να βρούμε πληροφορίες σχετικά με γονίδια που έχουν να κάνουν με τοξικότητα φαρμάκων. Στα ποντίκια και στους αρουρέους τα γονίδια αυτά ανακαλύψαν όπως τα γονίδια του π.450 που είναι χαρακτηριστικό γονίδιο που έχει σημασία για να μην είναι φάρμακα τοξικά. Βρήκαμε πολύ περισσότερα γονίδια στα τροκτικά από ό,τι στον άνθρωπο. Πράγμα το οποίο σημαίνει ότι κάποιες φορές όταν δίνουμε ένα φάρμακο σε ένα αρουρέο ή σε ένα ποντίκι και δεν είναι τοξικό σε αυτά τα είδη δεν σημαίνει ότι δεν θα είναι τοξικό στον άνθρωπο. Γιατί ακριβώς στα τροκτικά υπάρχουν πολύ περισσότερα τέτοια γονίδια. Άρα λοιπόν είναι αυτό το φόβος ότι κάποιες φορές κάνουμε αναλύσεις σε φάρμακα σε μοντέλο οργανισμούς αλλά δεν δουλεύει το ίδιο καλά και στον άνθρωπο. Αλλά τι βρήκανε ότι αυτό που ξέρανε ήταν ότι γενικά ο αρουρέος δούλευε καλύτερα σαν μοντέλο από τα ποντίκια όσον αφορά την τοξικότητα φαρμάκων. Γιατί ναι μεν και τα δύο είδη έχουν περισσότερα γονίδια αλλά ο αρουρέος έχει λιγότερα γονίδια από το ποντίκι και είναι πιο κοντά στον άνθρωπο. Άρα είναι πιο κοντά όσον αφορά το αριθμό γονιδίων στον άνθρωπο. Γι' αυτό και ο αρουρέος μπορεί να πάρει καλύτερες πληροφορίες. Δηλαδή στο ποντίκι έχει ακόμα περισσότερες δυνατότητες να κάνει περισσότερα πράγματα από τη γενική του στον άνθρωπο. Γι' αυτό δεν δουλεύει τόσο καλά κάποιες φορές.