DNA-Sequenz der aschkenasischen Juden abgebildet

Erste DNA-Sequenz -Datensatz kompletter Genome Ashkenazi unterstützt gezielt personalisierte Medizin , fördert die Erforschung von Krankheiten in der Bevölkerung , und offenbart jüdischen und europäischen Ursprungs.


Dieses Bild ist eine Rekonstruktion der Geschichte der aschkenasischen Juden und Europäer . Es zeigt die ehemalige , von einem kleinen , ' Flaschenhals ' Gruppe, die zwischen Europäern und dem Mittleren Osten zugemischt wird steigen .
Bildnachweis: Itzik Pe'er / Columbia Technik

Von Itzik Pe'er , Associate Professor für Computerwissenschaften an der Columbia Technik führte , hat ein Team von Forschern eine Datenressource , die Genomforschung in der aschkenasischen jüdischen Bevölkerung zu verbessern und zu einer effektiveren personalisierten Medizin geschaffen . Das Team, das Experten aus 11 Labors in New York City und Israel beinhaltet , das sich auf die aschkenasischen jüdischen Bevölkerung wegen der demografischen Geschichte der genetische Isolation und die daraus resultierende Fülle von populationsspezifische Mutationen und hohe Prävalenz von seltenen genetischen Erkrankungen. Die aschkenasischen jüdischen Bevölkerung hat eine wichtige Rolle in der Humangenetik gespielt , mit bemerkenswerten Erfolgen in Genkartierung sowie prä- und Krebsvorsorge . Die Studie wurde online über Nature Communications veröffentlicht .

"Unsere Studie ist die erste vollständige DNA-Sequenz -Datensatz für aschkenasischen jüdischen Genome Verfügung ", sagt Pe'er , der auch Co-Vorsitzender des Gesundheits Analytics -Center an der Columbia Institut für Daten und Ingenieurwissenschaften sowie ein Mitglied des Grundlagen der Daten Science Center. "Mit diesem umfassenden Katalog in der aschkenasischen jüdischen Bevölkerung vorhanden Mutationen , werden wir in der Lage, besseren Abbildung der Krankheitsgene auf dem Genom und damit zu einem besseren Verständnis der häufigsten Erkrankungen . Wir sehen diese Studie dienen als Vehikel für die personalisierte Medizin und Modell für die Forscher, die mit anderen Bevölkerungsgruppen. "

Um in seiner Jagd nach Krankheitsgenen zu helfen , gründete Pe'er Die Ashkenazi Genome Consortium ( TAGC ) im September 2011 mit Todd Lencz , einem Ermittler in Den Feinstein Institut für medizinische Forschung , Leiter des Labors für Analytic Genomics an der Zucker Hillside Hospital , und Associate Professor für Molekularmedizin und Psychiatrie an der Hofstra North Shore - LIJ School of Medicine. Die anderen TAGC Mitgliedern, die die Bereitstellung von Fachwissen in den Krankheiten, sie studieren , sind :

• Gil Atzmon , Associate Professor für Medizin und Genetik, Albert Einstein College of Medicine (Genetik der Langlebigkeit und Diabetes );
• Lorraine Clark , Associate Professor für klinische Pathologie und Zellbiologie und Co-Direktor , Personalized Genomic Medizin Labor , Columbia University Medical Center , Laurie Ozelius , Associate Professor an der School of Medicine Icahn auf dem Berg Sinai , und Susan Bressman , Stuhl für Neurologie an der Mount Sinai Beth Israel ( Parkinson-Krankheit und verwandten neurologischen Phänotyp );
• Harry Ostrer , Professor für Pathologie , Genetik und Kinderheilkunde, Albert Einstein College of Medicine ( radiogenomics , Krebs und seltene genetische Krankheiten );
• Ken Offit , Leiter der klinischen Genetik am Memorial Sloan Kettering Cancer Center ( Brust-, Eierstock-, Dickdarm- und Prostatakrebs . Lymphom );
• Inga Peter , Associate Professor für Genetik und Genomwissenschaften und Judy Cho, Professor der Medizin und Professor für Genetik und Genomwissenschaften , sowohl bei The Mount Sinai Hospital ( entzündliche Darmerkrankung ); und
• Ariel Darvasi , Vizedekan der Fakultät für Lebenswissenschaften an der Hebräischen Universität Jerusalem (Mehrfacherkrankungen ) .

Vor der TAGC Studie war verfügbaren Daten für eine begrenzte Anzahl von DNA-Markern (nur etwa einer von 3000 Briefen von DNA ) , die vor allem in gemeinsamen Europäer . Die TAGC Forscher, die hohe Tiefensequenzierungvon 128 vollständige Genome von aschkenasischen jüdischen gesunden Personen. Sie verglichen ihre Daten europäischen Proben und fanden, daß aschkenasischen jüdischen Genome signifikant mehr Mutationen , die noch nicht zugeordnet wurden. Pe'er und sein Team analysiert die Rohdaten und erstellt einen umfassenden Katalog der aschkenasischen jüdischen Bevölkerung vorhanden Mutationen.

Die TAGC Datenbank bereits als nützlich erwiesen für die klinische Genomik, Identifizierung spezifischer Neumutationen für Carrier-Screening . Lencz erklärt: " TAGC Fortschritte zum Ziel gesetzt, personal genomics in die Klinik , weil es sagt dem Arzt , ob eine Mutation im Genom eines Patienten wird von gesunden Personen geteilt und können Bedenken, die es verursacht Krankheit lindern Ohne unsere Arbeit, eine Patienten. Genomsequenz ist viel schwieriger zu interpretieren und anfälliger für Fehlalarme zu schaffen. Wir haben zwei Drittel dieser Fehlalarme eliminiert. "

Die TAGC Studie können weitere effektiver Entdeckung krankheitsverursachende Mutationen , da einige genetische Faktoren zu beobachten sind in Ashkenazi Individuen, sondern im wesentlichen fehlt an anderer Stelle . Darüber hinaus ist die Demographie der Bevölkerung Ashkenazi , der größte isolierte Population in den USA, ermöglicht die groß angelegte Rekrutierung von Studienpatienten und damit mehr genetische Entdeckungen als in anderen bekannten isolierten Populationen wie die Amish und Hutterer vor Ort oder die Isländer im Ausland . Die Forscher erwarten , dass medizinische Erkenntnisse aus der Untersuchung bestimmter Bevölkerungsgruppen greifen auch bei der allgemeinen Bevölkerung als auch.

Die Ergebnisse der TAGC Teams auch Aufschluss über die langfris diskutiert Ursprung der aschkenasischen Juden und Europäer . Die genetischen Daten zeigt, dass die aschkenasischen jüdischen Bevölkerung wurde in den späten Mittelalter von einer kleinen Anzahl gegründet , effektiv nur Hunderte von Personen , deren Nachkommen wuchs schnell während verbleibenden meist genetisch isoliert .

"Unsere Analyse zeigt, dass aschkenasischen jüdischen mittelalterlichen Gründer wurden ethnisch gemischt , mit Ursprung in Europa und im Nahen Osten , in etwa zu gleichen Teilen ", sagt Shai Carmi , ein Post-Doc- Wissenschaftler, der mit Pe'er arbeitet und führte die Analyse . " TAGC Daten sind umfassender als das, was bisher zur Verfügung stand , und wir glauben, dass die Daten nieder der Streitigkeit betreffend europäischen und nahöstlichen Herkunft in aschkenasischen Juden . Neben der Beleuchtung mittelalterlichen jüdischen Geschichte, unsere Ergebnisse weiter den Weg zum besseren Verständnis europäischer Herkunft zu ebnen , Jahrtausende vor . zum Beispiel unsere Daten den Nachweis erbringt, für die heutigen europäischen Bevölkerung Lebewesen genetisch Nachkomme in erster Linie von der Spät Mitte östlichen Migrationen, die nach der letzten Eiszeit stattfand, und nicht von den ersten Menschen auf dem Kontinent zu gelangen, die vor mehr als 40.000 Jahre . "

Die Forscher weisen darauf hin , dass ihre Ergebnisse werfen auch eine Reihe von Hypothesen über Ashkenazi Herkunft, die sie jetzt begonnen haben, zu erkunden . Sie sind auf der Suche zum Beispiel die Identität der Ashkenazi Gründer : wer die moderne Bevölkerung am ähnlichsten sind , um sie in Europa und im Nahen Osten sind ? Wann hat die Beimischung Prozess stattfinden und in welchem ​​Umfang war, dass Sex - Prozess vorgespannt ist, in der Männer mit einem Ursprung mit Frauen aus einem anderen gepaart ?

Pe'er fügt hinzu: " Ebenso wichtig für uns ist , dass unsere Daten zu den gesamten Forschungsgemeinschaft. Wir haben es auf öffentlich zugänglichen Datenbanken veröffentlicht und erwarte die Kreativität der wissenschaftlichen Welt zu kommen mit Zusatznutzen für die Daten. Was ist besonders erfreulich ist die Idee , dass unsere Arbeit den Weg für personalisierte Genomik in anderen Populationen und zu ebnen. "

Pe'er und seine TAGC Kollegen arbeiten bereits an ihrem nächsten Schritt: auf bestimmte Krankheiten in der aschkenasischen Bevölkerung zu studieren , einschließlich Schizophrenie , Parkinson, Morbus , Diabetes und Krebs, sowie andere vererbte Merkmale wie lange Lebensdauer. Sie arbeiten auch mit zusätzlichen Mitarbeitern , darunter die New York Genome Center , ca. 500 mehr Ashkenazi Genome zu sequenzieren , um den Katalog von Mutationen noch umfassender zu machen.