Projeya Genoma Mirovî

Destpêk, Pêkhatin û Mîrateya Şoreşgerî

1. Pêşgotin

Projeya Genoma Mirovî (PGM), ku di sala 1990î de dest pê kir û di 2003an de bi fermî bi dawî bû, di dîroka zanistê de yek ji giringtirîn û berfirehtirîn hewildanên biyolojîk ên navneteweyî tê hesibandin. Armanca sereke ya vê projeyê, derxistina nexşeya hemû genên di DNAya mirovî de û rêzkirina rêzika nukleotîdên ku genoma mirovî pêk tînin bû. Ev proje ne tenê di warê biyolojiyê de, lê herwiha di warên tib, biyoteknolojî, û genetîkê de jî şoreşek çêkir û rê li ber pêşketinên mezin vekir. Temamkirina PGMê, têgihiştina me ya li ser bingeha genetîkî ya jiyanê û nexweşiyan bi awayekî bingehîn guherand û serdemeke nû ya lêkolînên genomîk da destpêkirin. Ev gotara akademîk dê bi hûrgilî li ser destpêk, armanc, metodolojî, hevkariya navneteweyî, encamên sereke, bandorên kûr, nîqaşên derdorê, û mîrateya domdar a Projeya Genoma Mirovî raweste.

2. Destpêk û Armancên Projeya Genoma Mirovî (PGM)

Fikra Projeya Genoma Mirovî ji gelek salan berî destpêka wê ya fermî dest pê kiribû û ji aliyê gelek zanyar û saziyan ve hatibû pêşxistin. Armancên projeyê zelal bûn: têgihiştina koda genetîkî ya mirovahiyê.

2.1. Destpêka Têgihî

Fikra nexşekirina genan û girêdana wan bi nexweşiyan re digihîje xebatên Ronald A. Fisher. Lêbelê, bingeha teknîkî ya PGMê bi îcadkirina rêbazên rêzkirina DNAyê ji hêla Walter Gilbert, Frederick Sanger, û Paul Berg ve di sala 1977an de hate danîn. Di Gulana 1985an de, Robert Sinsheimer li Zanîngeha California, Santa Cruz, komxebatek organîze kir da ku îmkana avakirina genomê referansek sîstematîk bi karanîna teknolojiyên rêzkirina genan nîqaş bike. Charles DeLisi û David A. Smith ji Daîreya Enerjiyê ya Dewletên Yekbûyî (DOE) di heman salê de konferansa yekem a Santa Fe organîze kirin da ku pêkanîna Înîsiyatîfa Genoma Mirovî binirxînin. Ev bûyer û nîqaşên destpêkê rê li ber pêşniyarên fermî û destpêkirina projeyê vekirin. DOE di sala 1986an de bû yekem ajansa federal ku bernameyeke genomê ragihand û fînanse kir. Di sala 1988an de, DOE û Enstîtuyên Neteweyî yên Tenduristiyê (NIH) memorandûmeke têgihiştinê îmze kirin ku planên hevkariyê di lêkolîna genomê de diyar dikir.

2.2. Armancên Sereke yên PGMê

Armancên bingehîn ên PGMê ku di Cotmeha 1990an de bi fermî dest pê kir ev bûn:

Nasandina hemû genên mirovî, ku di destpêkê de di navbera 20,000 û 25,000 (û paşê heta 100,000) dihatin texmînkirin.
Diyarkirina rêzika temamî ya 3 milyar cotên bazên DNAyê yên ku genoma mirovî pêk tînin.
Hilanîn û birêvebirina vê agahiyê di databasan de û pêşxistina amûrên ji bo analîza daneyan.
Veguheztina teknolojiyên têkildar bo sektora taybet.
Çareserkirina mijarên exlaqî, yasayî, û civakî (ELSI) yên ku ji projeyê derdikevin.

Wekî beşek ji PGMê, lêkolînên paralel li ser organîzmayên model ên hilbijartî yên wekî bakteriya Escherichia coli, hevîrtirşk (Saccharomyces cerevisiae), kurmikê nematod (Caenorhabditis elegans), mêşa fêkiyan (Drosophila melanogaster), û mişk (Mus musculus) hatin kirin da ku alîkariya pêşxistina teknolojiyê û şîrovekirina fonksiyona genên mirovî bikin. Yek ji armancên sereke yên din jî pêşxistina sê amûrên lêkolînê bû ku rê bidin zanyaran genên ku di nexweşiyên kêm û gelemperî de cih digirin nas bikin.

2.3. Budçe û Demjimêra Destpêkê li hember Rastiyê

Projeya Genoma Mirovî bi fermî di sala 1990an de ji hêla Wezareta Enerjiyê ya Dewletên Yekbûyî (DOE) û Enstîtuyên Neteweyî yên Tenduristiyê (NIH) ve hate damezrandin û dihat payîn ku 15 salan bidome. Budçeya destpêkê ya projeyê bi qasî 3 milyar dolarên Amerîkî hate texmînkirin. Lêbelê, ji ber hevkariya navneteweyî ya berfireh, pêşketinên di warê genomîkê de (bi taybetî di analîza rêzikê de), û pêşketinên paralel di teknolojiya kompîturê de, “pêşnûmeyek xêz” a genomê di sala 2000an de hate qedandin. Proje di Nîsana 2003an de, du sal zûtir ji plansaziya destpêkê û bi lêçûnek hinekî kêmtir ji ya ku dihat payîn, bi qasî 2.7 milyar dolar (wekhevî bi qasî 5 milyar dolar di sala 2021an de) bi fermî temam bû. Ev serkeftin nîşan dide ku çawa hevkariya navneteweyî û pêşketina teknolojîk dikare projeyên zanistî yên mezin bi lez û bez pêş bixe.

3. Rêbaznasî û Teknolojiyên PGMê

Serkeftina Projeya Genoma Mirovî bi giranî bi pêşketin û bikaranîna teknolojiyên nûjen ên rêzkirin û nexşekirina DNAyê û herwiha bi analîzên bioinformatîkî yên pêşketî ve girêdayî bû.

3.1. Teknolojiyên Rêzkirina DNAyê berî PGMê

Berî PGMê, rêbaza sereke ya rêzkirina DNAyê rêbaza Sanger bû, ku wekî ‘Rêbaza Rawestandina Zincîrê’ jî tê nasîn û di sala 1977an de ji hêla Fred Sanger ve hatibû pêşxistin. Ev rêbaz, ku li ser bingeha pêvajoya xwezayî ya replikasyona DNAyê bû, di destpêkê de bazên DNAyê yên bi radyoaktîf hatibûn nîşankirin û bazên ‘terminator’ bikar dianî. Parçeyên DNAyê yên bi dirêjahiyên cihêreng bi rêya elektroforeza gelê dihatin veqetandin û bi otoradyogramekê dihatin xuyang kirin. Ev pêvajo kedkar, biha û hêdî bû; mînak, elektroforez û amadekirina otoradyogramê her yek bi qasî 12 saetan digirt, û xwendina rêzikê bi destan û têketina daneyan bo kompîturê gelek dem dixwar.

Di salên 1980yî de, ji bo bersivdana kêşeyên lez, lêçûn û ewlehiyê, pêşketinên girîng çêbûn. Bazên radyoaktîf bi boyaxên florêsan hatin guhertin, ku her bazek (A, C, G, T) rengek cuda temsîl dikir (mînak, A=Kesk, C=Şîn, G=Zer, T=Sor). Makîneyên rêzkirina otomatîk di dawiya salên 1980yî de ketin bazara bazirganî, ku rêzkirina DNAyê zûtir, ewletir û hêsantir kirin. Van makîneyan dikaribûn rojane bi qasî 1,000 bazan rêz bikin. Lêbelê, tevî van pêşketinan, rêzkirina genoma mirovî ya bi 3 milyar cotên bazan dê hîn jî bi sedan salan bigirta. Kêmasiyên sereke yên rêbaza Sanger a berî PGMê, kapasîteya hilberînê ya sînordar, ne-lêçûn-efektîvbûna ji bo rêzkirina paralel a gelek genan, û îhtîmala nedîtina mozaîsîzmê bûn. Ev kêmasiyan hewcedariya bi teknolojiyên hê bileztir û bikêrtir ji bo PGMê derxist holê.

3.2. Stratejiyên Nexşekirin û Rêzkirinê di PGMê de

Armanceke bingehîn a PGMê çêkirina nexşeyên danasînê yên her kromozomeke mirovî bi rezolûsyonên her ku diçe hûrtir bû. Nexşekirin tê wateya (1) dabeşkirina kromozoman li ser perçeyên piçûktir ên ku dikarin bên zêdekirin û karakterîzekirin û (2) rêzkirina (nexşekirina) wan li gorî cihên wan ên têkildar li ser kromozoman. Piştî temamkirina nexşekirinê, gava din diyarkirina rêzika bazê ya her perçeyek DNAyê ya rêzkirî bû.

PGMyê bi giranî stratejiya rêzkirina hiyerarşîk a shotgun (ku wekî rêzkirina jor-bi-jêr an klon-bi-klon jî tê zanîn) bikar anî. Di vê nêzîkatiyê de:

Genoma mirovî li perçeyên mezin (nêzîkî 150,000-200,000 cotên bazan) dihat perçekirin.
Van perçeyan di nav kromozomên çêkirî yên bakteriyan (BACs) de dihatin klonkirin. Ev pirtûkxaneyek ji klonên BACê yên lihevhatî diafirand ku tevahiya genomê vedigirt.
Nexşeyek fîzîkî ya kêm-rezolûsyonê ya genomê dihat çêkirin, ku tê de rêza van klonên BACê yên lihevhatî li seranserê her kromozomê dihat diyarkirin. Ev nexşe wekî çarçoveyekê kar dikir.
Her klonek BACê ya hilbijartî paşê bi awayekî serbixwe bi rêbaza shotgun dihat rêzkirin: BAC li perçeyên piçûktir dihat şikandin, ev perçe dihatin rêzkirin, û dûv re bi karanîna lihevhatinên rêzikan ji nû ve dihatin civandin da ku rêzika BACê ya orîjînal ji nû ve were çêkirin.
Di dawiyê de, rêzikên BACê yên civandî li gorî nexşeya fîzîkî ya destpêkê dihatin rêz kirin da ku rêzika kromozomê ya temam were bidestxistin.

Ev nêzîkatî ji hêla konsorsiyuma giştî ya PGMê ve hate pejirandin. Berevajî vê, Celera Genomics, pargîdaniyek taybet, stratejiyek rêzkirina tev-genomî ya shotgun (WGS) bikar anî. Di WGSê de, tevahiya genomê rasterast li gelek perçeyên piçûk ên rasthatî tê şikandin, ev perçe têne rêzkirin, û dûv re komputerek tê bikar anîn da ku van perçeyan bi dîtina herêmên lihevhatî ji nû ve bicivîne. Dema ku WGS ji bo genomên piçûktir zûtir bû, ji bo genomên mezin û tevlihev ên mîna mirov, ku rêzikên dubarekirî yên zêde tê de hene, dijwartir dihat dîtin. Rêbaza hiyerarşîk, her çend kedkartir be jî, ji bo birêvebirina van rêzikên dubarekirî û ji bo misogerkirina civandineke rasttir a genomê bi tevahî, bi taybetî di qonaxên destpêkê yên teknolojiyê de, guncawtir dihat dîtin. Pêşnûmeya rêzikê ya ku di sala 2001an de hate weşandin, bi piranî encama rêbaza hiyerarşîk bû.

Tablo 1: Berhevdana Stratejiyên Rêzkirinê yên PGMê

Taybetmendî	Rêzkirina Hiyerarşîk a Shotgun (PGM Giştî)	Rêzkirina Tev-Genomî ya Shotgun (Celera)
Gava Destpêkê	Çêkirina nexşeyek fîzîkî ya klonên mezin (mînak, BACs)	Perçekirina rasthatî ya tevahiya genomê li perçeyên piçûk
Rêzkirin	Her klonek mezin a nexşekirî cuda tê rêzkirin	Hemû perçeyên piçûk bi hev re têne rêzkirin
Civandin	Pêşî perçeyên her klonekê têne civandin, paşê klon li gorî nexşeyê	Hemû perçeyên rêzkirî bi yekcarî bi alîkariya kompîturê têne civandin
Birêvebirina Dubareyan	Bi saya nexşeya fîzîkî hêsantir e	Ji ber nebûna nexşeyek destpêkê dijwartir e
Ked û Dem	Zêdetir kedkar û demdirêjtir di qonaxa nexşekirinê de	Di qonaxa destpêkê de zûtir, lê civandin ji bo genomên mezin dijwar e

Ev her du stratejî di dawiyê de beşdarî têgihiştina me ya genomê mirovî bûn, û nîqaşên li ser avantaj û dezavantajên wan berdewam kirin ku pêşkeftina teknolojiyên rêzkirinê yên paşerojê teşwîq bikin.

3.3. Rola Organîzmayên Model

Rêzkirina genomên organîzmayên model beşeke girîng a PGMê bû. Ev organîzma, ji ber genomên wan ên piçûktir û hêsantir ji bo manîpulasyona genetîkî, ji bo pêşxistin û ceribandina teknolojiyên nû yên rêzkirin û nexşekirinê, û herwiha ji bo pêşxistina amûrên bioinformatîkî yên ji bo analîzkirina rêzikên genomîkî yên mezin, wekî “projeyên pîlot” xizmet kirin. Wekî din, berawirdkirina genomê mirovî bi genomên organîzmayên model re ji bo têgihiştina fonksiyona genên mirovî, rêyên biyolojîk ên parastî, û pêvajoyên evolusyonî krîtîk bû.

Escherichia coli (bakterî): Rêzkirina genoma E. coli (di sala 1997an de temam bû) ji bo pêşxistina stratejiyên rêzkirina tev-genomî û amûrên bioinformatîkî yên destpêkê girîng bû. Frederick Blattner, yek ji pêşengên rêzkirina genoma E. coli, hê di sala 1983an de fikra rêzkirina tevahiya genoma E. coli û mirovî pêşniyar kiribû.
Saccharomyces cerevisiae (hevîrtirşk): Genoma hevîrtirşkê, ku di sala 1996an de wekî yekem genoma eukariyotîk a bi tevahî rêzkirî hate weşandin , ji bo têgihiştina organîzasyona genomê eukariyotîk û fonksiyona genên bingehîn ên ku di mirov de jî parastî ne, modelek hêja peyda kir. Enstîtuya Teknolojiyê ya Genomê ya Stanfordê (SGTC) beşdariyeke girîng di rêzkirina kromozomên hevîrtirşkê de kir.
Caenorhabditis elegans (kurmikê nematod): Rêzkirina genoma C. elegans, ku di sala 1998an de wekî yekem genoma heywanek pirhucreyî hate temam kirin , îsbat kir ku teknîkên rêzkirina bi hilberîna bilind û lêçûna kêm dikarin ji bo genomên mezintir werin zêdekirin û ji bo PGMê guncaw in. Ev serkeftin ji bo îqnakirina gelek kesên ku berê di pêkanîna PGMê de bi guman bûn, krîtîk bû. John Sulston û Bob Waterston, ku di vê projeyê de pêşeng bûn, prensîbên parvekirina daneyan a vekirî jî pêş xistin, ku paşê ji bo PGMê bû modelek.
Drosophila melanogaster (mêşa fêkiyan): Genoma mêşa fêkiyan di Adara 2000an de hate weşandin. Ji ber ku gelek genên Drosophila homologên wan di mirov de hene û gelek rêyên biyolojîk ên bingehîn parastî ne, rêzkirina genoma wê ji bo têgihiştina fonksiyona genên mirovî û mekanîzmayên nexweşiyan pir bikêr hat. Nêzîkî 75% ji genên nexweşiyên mirovî di genoma mêşa fêkiyan de xwedî hevwateyek naskirî ne.
Mus musculus (mişk): Pêşnûmeya genoma mişk di sala 2002an de hate weşandin. Ji ber nêzîkahiya genetîkî û fîzyolojîk a mezin a mişk bi mirovan re, genoma mişk ji bo modelkirina nexweşiyên mirovî û têgihiştina fonksiyona genên mirovî amûrek pir hêja ye. Hat dîtin ku 90% ji genên ku bi nexweşiyan re têkildar in di mişkan de bi yên mirovan re yeksan in.

Fêrbûnên ji rêzkirina van organîzmayên model ne tenê ji bo pêşxistina teknolojî û metodolojiyê, lê herwiha ji bo şîrovekirina daneyên genomê mirovî yên tevlihev jî bingehîn bûn. Ev nêzîkatî girîngiya biyolojiya berawirdî di serdema genomîkê de careke din teqez kir.

3.4. Bioinformatîk û Analîza Daneyan

Projeya Genoma Mirovî hejmareke pir mezin a daneyên rêzikê hilberand, ku ji bo hilanîn, birêxistinkirin, analîzkirin û şîrovekirina wan pêşketinên girîng di bioinformatîkê de hewce dikir. Bioinformatîk, ku zanistiya kompîturê, statîstîk û biyolojiyê li hev dicivîne, ji bo serkeftina PGMê roleke navendî lîst.

Amûrên bioinformatîkî yên sereke û sepanên wan di PGMê de ev bûn:

Civandina Rêzikê (Sequence Assembly): Piştî rêzkirina perçeyên piçûk ên DNAyê, pêdivî bi algorîtmayên sofîstîke hebû ku van perçeyan (reads) li ser bingeha herêmên lihevhatî ji nû ve li hev bicivînin da ku rêzikên dirêjtir (contigs) û di dawiyê de tevahiya kromozoman ava bikin. Bernameyên wekî Phrap, ku ji hêla Phil Green ve hatibû pêşxistin, bi berfirehî ji bo civandina rêzikên shotgun ên kozmîd û paşê BACan di PGMê de hate bikar anîn. Phrap pûanên kalîteyê yên Phred bikar dianî da ku civandina rast a herêmên dubarekirî yên wekî rêzikên Alu hêsantir bike. Amûrên din ên civandinê yên ku di wê serdemê de an jî paşê hatin pêşxistin SPAdes, Velvet, û Canu bûn, her çend hin ji van ji bo teknolojiyên rêzkirinê yên nûtir hatine xweşbîn kirin.
Nexşeya Genê û Pêşbînîkirina Genan (Gene Mapping and Prediction): Yek ji armancên sereke nasandina hemû genên di genomê mirovî de bû. Amûrên pêşbînîkirina genan algorîtmayan bikar tînin da ku taybetmendiyên rêzikê yên wekî çarçoveyên xwendinê yên vekirî (ORFs), sînyalên splice, û herêmên birêkûpêk nas bikin da ku cih û avahiya genan pêşbînî bikin. Bernameyên wekî GRAIL (Gene Recognition and Analysis Internet Link), ku li Laboratoriya Neteweyî ya Oak Ridge (ORNL) bi fînansmana DOEyê hate pêşxistin, yek ji amûrên pêşîn ên girîng ên ji bo şîrovekirina rêzikê û pêşbînîkirina genan bû. Amûrên din ên ku di vê serdemê de an jî ji bo analîzên bi vî rengî hatin bikar anîn an pêşxistin Genscan, GeneMark, û FGENESH bûn. Van amûran modelên îhtimalî bikar tînin da ku genan ji rêzikên genomîkî bibînin.
Annotasyona Fonksiyonel (Functional Annotation): Piştî pêşbînîkirina genan, gava din destnîşankirina fonksiyona wan a biyolojîkî bû. Ev bi gelemperî bi berawirdkirina rêzikên genan ên nû hatine keşifkirin bi rêzikên genan ên naskirî yên di databasan de (mînak, UniProt, GenBank) bi karanîna amûrên wekî BLAST (Basic Local Alignment Search Tool) dihat kirin. BLAST, û paşê BLAT (BLAST-like Alignment Tool) ku ji hêla Jim Kent ve ji bo PGMê hate pêşxistin da ku bi lez rêzikên mRNA û EST li hember genomê mirovî bicivîne, ji bo lêgerîna homolojiyê û veguheztina annotasyonê ji genên naskirî bo yên nû krîtîk bûn.
Analîza Rêzikên Dubarekirî (Repetitive Sequence Analysis): Genoma mirovî beşek mezin ji rêzikên dubarekirî pêk tê. Amûrên wekî RepeatMasker ji bo nasandin û maskekirina van herêman hatin bikar anîn da ku pêşî li pêşbîniyên genan ên derewîn-pozîtîf bigirin û analîza genomê hêsantir bikin.
Databazên Genomîkî (Genomic Databases): Sazkirin û birêvebirina databazên mezin ên giştî yên wekî GenBank (NIH), EMBL (EBI), û DDBJ (Japonya), ku bi hev re Konsorsiyûma Navneteweyî ya Databazên Rêzika Nukleotîd (INSDC) pêk tînin, ji bo hilanîn û parvekirina daneyên PGMê bi civaka zanistî ya cîhanî re bingehîn bû. Prensîba parvekirina daneyan a bilez û vekirî, ku di Peymana Bermudayê de hate destnîşankirin, ji bo pêşveçûna projeyê û karanîna berfireh a encamên wê krîtîk bû.

Pêşxistina van amûr û databasan ne tenê ji bo temamkirina PGMê pêwîst bû, lê herwiha bingehek ji bo serdema nû ya lêkolînên genomîkî yên bi daneyan-rêvebirî jî danî. Bêyî van amûrên bioinformatîkî, şîrovekirina wateya biyolojîkî ya 3 milyar cotên bazan dê ne mimkun bûya.

4. Hevkariya Navneteweyî û Rêxistin

Projeya Genoma Mirovî ji destpêkê ve wekî hewldanek navneteweyî ya mezin hate sêwirandin û pêk anîn. Mezinahî û tevliheviya projeyê hevkariyeke berfireh di navbera welat û saziyên cihêreng de hewce dikir.

4.1. Beşdarên Sereke

PGM bi hevkariya zanyarên ji gelek welatan pêk hat. Welatên sereke yên beşdar Dewletên Yekbûyî yên Amerîkayê (DYA), Keyaniya Yekbûyî (KY), Japonya, Fransa, Almanya û Çîn bûn. Bi kêmî ve 20 sazî, pargîdanî û laboratuar beşdarî projeyê bûn.

Rêveberiya projeyê li DYAyê di destpêkê de ji hêla James Watson (yek ji keşfkerên avahiya DNAyê) û paşê ji hêla Francis Collins ve hate kirin. Li KYê, John Sulston, ku wê demê rêveberê Enstîtuya Wellcome Sanger (wê demê Navenda Sanger) bû, serkêşiya projeyê dikir.

Pênc navendên sereke, ku wekî ‘G5’ dihatin binavkirin, piraniya genomê rêz kirin :

Enstîtuya Wellcome Sanger (wê demê Navenda Sanger), Cambridge, KY: Nêzîkî yek sêyemîn a genoma mirovî rêz kir, bi taybetî li ser kromozomên 1, 6, 9, 10, 11, 13, 20, 22, û X (hin ji wan bi navendên din re hatin parve kirin).
Enstîtuya Whitehead/Navenda MIT ji bo Lêkolîna Genomê, Cambridge, DYA.
Navenda Rêzkirina Genomê ya Dibistana Tibê ya Zanîngeha Washingtonê, St. Louis, DYA.
Navenda Rêzkirina Genomê ya Mirovî ya Koleja Tibê ya Baylor, Houston, DYA.
Enstîtuya Genomê ya Hevbeş a Wezareta Enerjiyê ya DYAyê (DOE JGI), Walnut Creek, DYA.

Saziyên din ên girîng ên beşdar ev bûn :

Japonya: Navenda Zanistên Genomîkî ya RIKEN (Yokohama) û Beşa Biyolojiya Molekular, Dibistana Tibê ya Zanîngeha Keio (Tokyo).
Fransa: Genoscope û CNRS UMR-8030 (Evry).
Almanya: Beşa Analîza Genomê, Enstîtuya Biyoteknolojiya Molekular (Jena) (paşê navê wê bû Enstîtuya Fritz Lipmann) û Navenda Lêkolînê ya Almanî ji bo Biyoteknolojiyê (Gesellschaft für Biotechnologische Forschung mbH).
Çîn: Enstîtuya Genomîkê ya Pekînê/Navenda Genoma Mirovî, Enstîtuya Genetîkê, Akademiya Zanistî ya Çînê (Pekîn).

Tablo 2: Beşdarên Navneteweyî yên Sereke di PGMê de (G5 û Yên Din)

Welat	Sazî (ên) Sereke	Beşdariya Texmînkirî / Kromozomên Taybet (eger hebe)
DYA	Enstîtuya Whitehead/MIT	Beşek girîng a genomê
DYA	Navenda Rêzkirina Genomê ya Zanîngeha Washingtonê	Beşek girîng a genomê
DYA	Koleja Tibê ya Baylor	Beşek girîng a genomê
DYA	DOE Joint Genome Institute	Kromozomên 5, 16, 19 (pêşnûmeya xêz)
KY	Enstîtuya Wellcome Sanger	~1/3 genomê; Kromozomên 1, 6, 9, 10, 11, 13, 20, 22, X
Japonya	RIKEN Genomic Sciences Center	Beşek ji genomê
Fransa	Genoscope	Beşek ji genomê
Almanya	Enstîtuya Fritz Lipmann (berê Enstîtuya Biyoteknolojiya Molekular)	Beşek ji genomê
Çîn	Enstîtuya Genomîkê ya Pekînê	Beşek piçûk a genomê (nêzîkî 1%)

Enstîtuya Bioinformatîkê ya Ewropî (EBI) li Cambridge, KY, û Navenda Neteweyî ya Agahdariya Biyoteknolojiyê (NCBI) li NIH li DYAyê jî di peydakirina piştgiriya kompîturî û analîzê de roleke sereke lîstin.

4.2. Rola Saziyên Fînansmanê

Fînansmana PGMê bi piranî ji çavkaniyên giştî dihat. Li DYAyê, Wezareta Enerjiyê (DOE) û Enstîtuyên Neteweyî yên Tenduristiyê (NIH) fînansorên sereke bûn. DOE, bi berpirsiyariya xwe ya dîrokî ya ji bo lêkolîna bandorên tenduristî yên enerjiyê û tîrêjê, di nîvê salên 1980yî de pêşniyara rêzkirina genoma mirovî kiribû. NIH, bi rêya Navenda Neteweyî ya Lêkolîna Genoma Mirovî (NCHGR), ku paşê bû Enstîtuya Neteweyî ya Lêkolîna Genoma Mirovî (NHGRI), beşdariyeke mezin di fînansman û rêveberiya projeyê de kir.

Li Keyaniya Yekbûyî, Wellcome Trust û Konseya Lêkolîna Bijîşkî (MRC) piştgirî û fînansmaneke girîng peyda kirin. Wellcome Trust bi taybetî roleke mezin lîst, bi fînansmana Navenda Sanger (paşê Enstîtuya Wellcome Sanger), ku bû yek ji mezintirîn beşdarên rêzkirinê di projeyê de. Fînansmana giştî ya projeyê bi qasî 2.7 milyar dolarên Amerîkî bû.

4.3. Koordînasyon û Parvekirina Daneyan

Ji ber ku PGM hewldanek navneteweyî ya mezin bû, koordînasyon û parvekirina daneyan ji bo serkeftina wê krîtîk bû. Rêxistina Genoma Mirovî (HUGO), ku di sala 1988an de ji hêla zanyaran ve hate damezrandin, ji bo hevrêzkirina hewildanên navneteweyî roleke girîng lîst.

Yek ji prensîbên bingehîn ên PGMê parvekirina bilez û vekirî ya daneyên rêzikê bû. Ev prensîb di civînên ku li Bermudayê dihatin lidarxistin de hatin destnîşankirin û wekî “Prensîbên Bermudayê” têne nasîn. Li gorî van prensîban, diviyabû ku hemû daneyên rêzikê yên ku ji hêla PGMê ve dihatin hilberandin di nav 24 saetan de bi awayekî giştî û bêpere di databazên wekî GenBank de bên weşandin. Ev polîtîkaya parvekirina daneyan a vekirî ji bo pêşvebirina lêkolînên genomîkî li seranserê cîhanê û ji bo ku encamên projeyê ji hêla hemû lêkolîneran ve bên bikaranîn, pir girîng bû. Wellcome Trust bi taybetî di misogerkirina ku genoma mirovî ya temam ji bo hemû lêkolîneran bi awayekî azad û berdest bimîne, roleke sereke lîst. Ev pabendbûna bi zanista vekirî rê li ber înîsiyatîfên zanista vekirî yên paşerojê vekir û çareserkirina pirsgirêkên kolektîf û lêkolînên gerdûnî teşwîq kir.

Ev hevkariya navneteweyî û pabendbûna bi parvekirina daneyan ne tenê serkeftina teknîkî ya PGMê misoger kir, lê herwiha modelek ji bo projeyên zanistî yên mezin ên paşerojê jî ava kir. Lêbelê, ev yek bê nîqaş nebû, nemaze dema ku pargîdaniyên taybet ên wekî Celera Genomics bi modelên daneyên xwedanî û patentkirina genan ketin qadê, ku ev yek dijberî felsefeya projeya giştî bû. Ev dijberî di heman demê de xurtî û girîngiya pabendbûna projeya giştî ya bi zanista vekirî re jî derxist pêş.

5. Encamên Sereke û Keşfên PGMê

Projeya Genoma Mirovî bi weşandina rêzika genomê mirovî û analîzên pê re, têgihiştina me ya li ser biyolojiya mirovî bi awayekî bingehîn guherand. Keşfên sereke hejmara genan, avahiya genomê, rola DNAya ne-kodker û asta guhertoya genetîkî ya mirovî di nav xwe de dihewîne.

5.1. Weşandina Sekansa Destpêkî (2001) û Temamkirî (2003/2004)

Du qonaxên girîng di weşandina encamên PGMê de hebûn:

Pêşnûmeya Xebatê (Working Draft) (2000-2001): Di 26ê Hezîrana 2000an de, serokê DYAyê Bill Clinton û serokwezîrê KYê Tony Blair bi hev re ragihandin ku pêşnûmeyek xebatê ya rêzika genoma mirovî hatiye temamkirin. Analîzên destpêkî yên vê pêşnûmeyê di Sibata 2001an de di hejmarên taybet ên kovarên Nature (ji hêla Konsorsiyuma Navneteweyî ya Rêzkirina Genoma Mirovî – IHGSC) û Science (ji hêla Celera Genomics) ve hatin weşandin. Vê pêşnûmeyê zêdetirî 90% ji genoma mirovî vedigirt.
Rêzika “Temamkirî” (Finished Sequence) (2003-2004): Di 14ê Nîsana 2003an de, IHGSC ragihand ku rêzkirina genoma mirovî bi bingehîn temam bûye, du sal zûtir ji dema plankirî. Ev rêzika “temamkirî” ya beşa euchromatîk a genomê bi rastbûneke bilind (kêmtir ji 1 xeletî di her 10,000 bazan de) û bi kêmtir valahiyan bû. Analîzeke berfirehtir a vê rêzika temamkirî di Cotmeha 2004an de di kovara Nature de ji hêla IHGSC ve hate weşandin. Ev rêzika nû (Build 35) 2.85 milyar nukleotîd dihewand û tenê 341 valahî tê de mabûn, ku nêzîkî 99% ji genoma euchromatîk vedigirt û rêjeya xeletiyê bi qasî 1 bûyer di her 100,000 bazan de bû. Pêşketina di berdewamiya rêzikê de jî girîng bû; dirêjahiya navînî ya perçeyek DNAyê ya bênavber û bi kalîteya bilind gihîştibû 38.5 milyon cotên bazan, ku 475 caran ji ya pêşnûmeya xebatê dirêjtir bû.

5.2. Hejmar, Avahî, Fonksiyon û Belavbûna Genan

Yek ji keşfên herî sosret ên PGMê hejmara texmînkirî ya genên mirovî bû:

Hejmara Genan: Texmînên destpêkê yên PGMê di sala 2001an de hejmara genên mirovî di navbera 30,000 û 35,000 (an jî 40,000) de destnîşan kir. Ev hejmar ji texmînên berê (heta 100,000 an 150,000 gen) pir kêmtir bû û tenê hinekî ji hejmara genên organîzmayên wekî kurmikê C. elegans zêdetir bû. Bi weşandina rêzika temamkirî di 2004an de, ev texmîn hêj bêtir daket û bû dora 20,000-25,000 genên ku proteînan kod dikin. Ev yek nîşan da ku tevliheviya mirovî ne tenê bi hejmara genan, lê belê bi mekanîzmayên birêkûpêkkirinê yên tevlihev û splicinga alternatîf a genan (ku yek gen dikare gelek proteînên cihê hilberîne) ve girêdayî ye.
Avahiya Genan: Genoma mirovî bi qasî 3.1-3.2 milyar cotên bazan (bp) DNAyê dihewîne. Genên mirovî di mezinahiyê de pir diguherin. Mezinahiya navînî ya genekê nêzîkî 40,000 baz e, lê gena herî mezin a naskirî, dystrophin, bi qasî 2.4 milyon bazan dirêj e. Gen bi gelemperî ji eksonan (beşên kodker) û întronan (beşên ne-kodker ên di navbera eksonan de) pêk tên. Tenê beşek piçûk a genomê (nêzîkî 1.5-2%) rasterast ji bo proteînan kod dike.
Fonksiyona Genan: Di dema weşandina pêşnûmeya destpêkê de, fonksiyona zêdetirî nîvê genên keşifkirî nedihat zanîn. PGMê bingehek ji bo lêkolînên paşerojê yên li ser fonksiyona genan û rêyên biyolojîkî yên ku ew tê de beşdar in, ava kir.
Belavbûna Genan: Gen li seranserê kromozoman bi awayekî neyeksan belav bûne. Herêmên “bajarên qerebalix” ên bi genan dewlemend û herêmên “çolistanên berfireh” ên bi DNAya ne-kodker hene. Herêmên bi genan dewlemend bi gelemperî ji bazên guanine (G) û cytosine (C) pêk tên, dema ku herêmên kêm-gen ji bazên adenine (A) û thymine (T) serdest in. Kromozoma 1 xwedî hejmara herî zêde ya genan e (nêzîkî 3,000), û kromozoma Y xwedî hejmara herî kêm e (nêzîkî 230).

5.3. DNAya Ne-kodker (“DNAya Çop”)

Yek ji encamên herî balkêş ên PGMê ev bû ku tenê beşek pir piçûk a genoma mirovî (nêzîkî 1.5-2%) ji bo proteînan kod dike. Piraniya genomê (nêzîkî 98%) ji DNAya ne-kodker pêk tê, ku di destpêkê de bi awayekî nefermî wekî “DNAya çop” dihat binavkirin, ji ber ku fonksiyona wê ya yekser ne diyar bû. Ev DNAya ne-kodker rêzikên dubarekirî, întron, pseudogen, û hêmanên birêkûpêk dihewîne. Rêzikên dubarekirî bi kêmî ve nîvê genoma mirovî pêk tînin. PGMê nîşan da ku genoma mirovî ji organîzmayên din ên wekî mêşa fêkiyan an kurmikê nematod rêjeyek pir zêdetir ji van rêzikên dubarekirî dihewîne. Her çend di destpêkê de wekî “çop” dihat dîtin, lêkolînên paşerojê, nemaze Projeya ENCODE, destnîşan kirin ku piraniya vê DNAya ne-kodker xwedî rolên fonksiyonel ên girîng e, nemaze di birêkûpêkkirina îfadeya genan de. Ev herêm dikarin wekî şalterên ku genan vedikin an digirin tevbigerin, û ji bo pêşkeftin û fonksiyona normal a organîzmayê krîtîk in. Ji ber vê yekê, têgîna “DNAya çop” êdî wekî têgîneke rast nayê dîtin.

5.4. Guhertoya Genetîkî ya Mirovî û SNP

PGMê piştrast kir ku rêzika DNAyê di her du mirovan de 99.9% yeksan e. Ew 0.1% cudahî berpirsiyarê pirrengiya mirovî ye, di nav de meyla nexweşiyan û bersiva dermanan. Cureya herî gelemperî ya guhertoya genetîkî polîmorfîzma yek-nukleotîdî (SNP, تلفظ “snip”) ye, ku cudahiyek di yek cotek baza DNAyê de ye. Di dema weşandina pêşnûmeya destpêkê de, zêdetirî 3 milyon SNP di genoma mirovî de hatibûn dîtin, û dihat texmînkirin ku bi giştî nêzîkî 10 milyon SNP hene. SNP wekî nîşankerên genetîkî yên girîng ji bo nexşekirina genên nexweşiyê û ji bo lêkolînên li ser bingeha genetîkî ya taybetmendiyên tevlihev têne bikar anîn. Her çend piraniya SNP bandorek li ser tenduristî an pêşkeftinê nakin, hin ji wan dikarin bandorê li ser meyla kesekî ji nexweşiyan re, bersiva wî ji dermanan re, an jî hestiyariya wî ji faktorên hawîrdorê re bikin. PGMê û projeyên şopîner ên wekî Projeya HapMap a Navneteweyî ji bo katalogkirin û têgihiştina van guhertoyan bingehek danîn.

Encamên PGMê ne tenê “pirtûka jiyanê” ya mirovî pêşkêş kirin, lê herwiha têgihiştineke kûrtir li ser tevliheviya organîzasyona genomê, mekanîzmayên ku pirrengiya mirovî diafirînin, û bingeha genetîkî ya tenduristî û nexweşiyê jî peyda kirin. Van keşfan rê li ber gelek warên nû yên lêkolînê û sepanên pratîkî vekir.

6. Bandora PGMê li ser Zanist û Civakê

Projeya Genoma Mirovî ne tenê serkeftineke zanistî ya mezin bû, lê herwiha bandoreke kûr û berfireh li ser gelek warên zanist, tib, biyoteknolojî û civakê jî hişt. Mîrateya wê îro jî di lêkolîn û sepanên nûjen de berdewam dike.

6.1. Pêşketin di Bijîşkiyê de

PGMê serdemeke nû di tibê de da destpêkirin, ku wekî “tibba genomîk” an “tibba kesane” tê binavkirin.

Nasnamekirin û Dermankirina Nexweşiyan: Bi nasandina genên ku bi nexweşiyan re têkildar in, lêkolîner karîbûn terapî û amûrên teşhîsê yên armanckirî ji bo nexweşiyên wekî penceşêr, fîbroza kîstîk, nexweşiya Huntington, û nexweşiya Alzheimer pêş bixin. Mînak, di sala 1989an de, piştî lêgerîneke 9-salî gena fîbroza kîstîk hate dîtin; lê piştî PGMê, di sala 1997an de, genek ji bo nexweşiya Parkinson tenê di 9 rojan de hate nexşekirin. Zêdetirî 1,800 genên nexweşiyê hatine nasandin.
Tibba Kesane (Personalized Medicine): PGMê rê li ber pêşxistina tibba kesane vekir, ku tê de dermankirin li gorî pêkhateya genetîkî ya kesekî tê sererast kirin. Ev yek bandora terapîyan zêde dike û rûdana reaksiyonên neyînî kêm dike. Mînak, bi analîza genetîkî, dabeşkirina nexweşiyên wekî penceşêra kolon û penceşêra çerm li kategoriyên hûrtir gengaz bûye, ku ev yek rê dide hilbijartina dermanên herî bibandor.
Farmakogenomîk: Ev war, ku lêkolîn dike ka çawa guhertoyên genetîkî bandorê li bersiva dermanan dikin, bi saya PGMê bi awayekî berbiçav pêş ketiye. Agahiyên genomîkî yên nexweşan dikarin alîkariya bijîşkan bikin ku derman û dozên herî baş ji bo her nexweşekî hilbijêrin, bandora dermanan zêde bikin û xetereya bandorên alî kêm bikin. Ji sala 2022an ve, 14% ji dermanên ku ji hêla FDAyê ve hatine pejirandin, pêşniyarek ceribandina farmakogenomîkî dihewînin.
Pêşbînîkirin û Pêşîlêgirtina Nexweşiyan: Pûanên rîska polîjenîk (PRS), ku bi karanîna lêkolînên genomîkî yên mezin têne pêşxistin, dikarin rîska kesekî ji bo pêşxistina nexweşiyên gelemperî yên wekî nexweşiya dil, diyabet û hin cureyên penceşêrê texmîn bikin. Ev yek rê dide destwerdanên zû û stratejiyên pêşîlêgirtinê yên kesane.
Terapiya Genan: Têgihiştina genomê û rola wê di tenduristî û nexweşiyê de, rê li ber pêşxistina terapiyên genan vekiriye. Mînak, terapiya genan di dermankirina nexweşiya şaneya dasî de hêvîdar bûye. PGMê bi nasandina genên ji bo şert û mercên cihêreng, pêşxistina dermankirinên armanckirî yên li ser bingeha pêkhateya genetîkî ya takekesî hêsantir kir.

6.2. Pêşketin di Biotexnolojiyê de

PGMê di warê biyoteknolojiyê de jî nûjeniyên mezin bi xwe re anî:

Pîşesaziya Biotexnolojiyê: Veberhênana di lêkolînên genomîkî de bi awayekî berbiçav beşdarî mezinbûna aborî bûye, bi afirandina pîşesaziyên nû di sektora biyoteknolojiyê de û gelek karên di lêkolîn û pêşkeftinê de. Kêmasî 350 berhemên biyoteknolojîkî yên ku rasterast bi keşfên PGMê ve girêdayî ne, di ceribandinên klînîkî de ne.
Teknolojiyên Nû: Têgihiştina genoman rê li ber nûjeniyên biyoteknolojîk vekir, di nav de pêşxistina teknolojiya sererastkirina genan a CRISPR-Cas9. Her çend CRISPR rasterast ji PGMê derneketibe jî, bingeha zanîna genomîkî ya ku ji hêla PGMê ve hatî peyda kirin, ji bo pêşxistin û sepandina amûrên weha krîtîk bû.
Pêşxistina Dermanên Nû: Agahiyên ji PGMê ji bo nasandina armancên dermanan ên nû û pêşxistina dermanên nûjen pir girîng bûne. Gelek armancên dermanan ên serketî yekem car di encama komeleyên genetîkî de hatine nasandin.
Proteomîk û Metabolomîk: PGMê bingehek ji bo warên nû yên “omîk”ê yên wekî proteomîk (lêkolîna berfireh a proteînan) û metabolomîk (lêkolîna metabolîtan) danî. Rêzikên referansê yên genomê ji bo nasandin û pîvandina proteîn û metabolîtan, nemaze bi teknîkên wekî spektrometriya girseyê, pêwîst in. Projeya Proteoma Mirovî (HPP), ku di sala 2010an de dest pê kir, armanc dike ku tevahiya proteoma mirovî katalog û annot bike.

6.3. Genomîka Berawirdî û Biyolojiya Evolusyonî

Hebûna rêzikên genomê yên ji mirovan û gelek organîzmayên din (wek organîzmayên model) rê li ber pêşketinên mezin di genomîka berawirdî û biyolojiya evolusyonî de vekir.

Têgihiştina Evolusyonê: Bi berawirdkirina rêzikên genomîkî yên cureyên cihêreng, lêkolîner dikarin dereceyên wekhevî û cihêtiyê di navbera gen û genomên cureyên têkildar an cihê de nas bikin. Ev yek ronahî xistiye ser evolusyona cureyan û genoman. Mînak, berawirdkirina genoma mişk û mirov nîşan da ku tenê genên ku di hilberîn û bersiva patojenan de cih digirin îro cuda ne, piştî ku her du cure bi qasî 75 milyon sal berê ji bav û kalekî hevpar veqetiyan.
Herêmên Parastî yên DNAya Ne-kodker: Lêkolînên berawirdî herwiha bal kişandiye ser herêmên pir parastî yên DNAya ne-kodker ku berê dihat fikirîn ku ne-fonksiyonel in. Parastina van herêman di nav cureyên cihêreng de nîşan dide ku ew dibe ku rolên biyolojîkî yên girîng bilîzin.
Jidayikbûn û Mirina Genan: Analîza genoma temamkirî ya mirovî têgihiştinên destpêkî li ser jidayikbûn û mirina genan di genoma mirovî de peyda kir. Zêdetirî 1,000 genên nû yên ku piştî veqetîna me ji kêzikên goştxwer bi qasî 75 milyon sal berê di genoma mirovî de derketine holê, hatin nasandin. Herwiha, pseudogen (genên ku êdî ne fonksiyonel in) hatin karakterîzekirin, ku têgihiştinê li ser pêvajoyên evolusyonî yên ku genomê mirovî şekil dane, peyda dikin.

6.4. Zanista Edlî

PGMê û teknolojiyên pê re têkildar di zanista edlî de jî sepanên girîng dîtine. Agahiyên li ser guhertoya genetîkî ya mirovî, nemaze SNP û rêzikên dubarekirî yên kurt (STRs), bingeha tiliya DNAyê (DNA fingerprinting) û ceribandinên bavîtiya DNAyê pêk tînin. Ji bo nasandina kesan, zanyarên edlî nêzîkî 10 herêmên DNAyê yên ku ji kesekî bo kesekî din diguherin dişopînin û daneyan bikar tînin da ku profîlek DNAyê ya wî kesî biafirînin. Ev teknolojî di lêpirsînên sûcan de ji bo nasandina gumanbaran an jî bêsûckirina kesên ku bi neheqî hatine mehkûm kirin, û herwiha di nasandina qurbaniyên karesatan de jî pir bikêr tê.

6.5. Avakirina Databazên DNAyê

Yek ji mîrateyên herî girîng ên PGMê avakirin û berfirehkirina databazên giştî yên rêzika DNAyê bû. Saziyên wekî GenBank (li DYAyê), Databanka Nukleotîdên EMBL (li Ewropayê), û Databanka DNAyê ya Japonyayê (DDBJ) wekî depoyên navendî ji bo hemû daneyên rêzikê yên ku ji hêla PGMê û projeyên din ên rêzkirinê ve hatine hilberandin, xizmet kirin. Van databasan, ku rojane daneyan bi hev re diguherînin, çavkaniyek bêhempa ji bo lêkolînerên li seranserê cîhanê peyda dikin. Prensîba “gihîştina vekirî” ya PGMê, ku parvekirina bilez û bêpere ya daneyan ferz dikir, bû modelek ji bo gelek projeyên biyolojîkî yên mezin ên paşerojê û çanda parvekirina daneyan di civaka zanistî de xurt kir.

6.6. Mîrateya ELSI (Bernameya Encamên Exlaqî, Yasayî û Civakî)

Ji destpêka PGMê ve, hat fêm kirin ku agahiyên ku ji rêzkirina genoma mirovî têne bidestxistin dê pirs û fikarên girîng ên exlaqî, yasayî û civakî (ELSI) derxînin holê. Ji ber vê yekê, beşek girîng ji budçeya PGMê (3-5% ji budçeyên salane yên DOE û NIH) ji bo lêkolînên ELSI hate veqetandin. Ev yekem car bû ku projeyeke zanistî ya mezin bi vî rengî beşek ji budçeya xwe ji bo lêkolîna encamên xwe yên civakî veqetand.

Armancên sereke yên bernameya ELSI ev bûn :

Nepeniya Agahiyên Genetîkî: Kî divê bigihîje agahiyên genetîkî yên kesane û ew ê çawa werin bikar anîn? Fikarên li ser nepenî û kontrola agahiyên genetîkî.
Adilbûna di Bikaranîna Agahiyên Genetîkî de: Pêşîlêgirtina cudakariya genetîkî ji hêla bîmevan, kardêr, dadgeh, dibistan û saziyên din ve. GINA (Qanûna N भेदभावa Agahdariya Genetîkî) ya 2008an li DYAyê yek ji encamên girîng ên van hewldanan bû, ku parastinê li dijî cudakariya genetîkî di bîmeya tenduristî û kar de peyda dike.
Bandora Psîkolojîk û Stîgmatîzasyon: Çawa agahiyên genetîkî yên kesane bandorê li kes û têgihiştina civakê ya wî kesî dikin?
Mijarên Hilberînê: Di nav de razîbûna agahdar a têr ji bo prosedurên tevlihev û potansiyel nîqaşbar, bikaranîna agahiyên genetîkî di biryarên hilberînê de, û mafên hilberînê.
Entegrasyona Klînîkî: Perwerdekirina bijîşk û pêşkêşkerên din ên xizmeta tenduristiyê, nexweşan û raya giştî di derbarê kapasîteyên genetîkî, sînorên zanistî û rîskên civakî de.
Bazarkirina Berheman: Di nav de mafên milkiyeta rewşenbîrî (patent, mafên kopîkirinê) û gihîştina daneyan û materyalan. Pirsa “Kî xwediyê genan e?” bû mijareke germ a nîqaşê.

Bernameya ELSI di pêşxistina rêbername û polîtîkayan de ji bo birêvebirina van mijarên tevlihev roleke girîng lîst û heya roja îro jî lêkolînên ELSI ji bo rêvebirina berpirsiyar a teknolojiyên genomîkî yên nûjen krîtîk dimînin. Mijarên wekî ceribandinên genetîkî yên rasterast-ji-serfkaran (DTC) , karanîna AI di genomîkê de , û neyeksaniyên di gihîştina feydeyên genomîkê de hîn jî di rojevê de ne.

Bandora PGMê ji zanistê wêdetir çû û têgihiştina me ya li ser xwe wekî mirov, têkiliyên me bi teknolojiyê re, û berpirsiyariyên me yên exlaqî di serdemeke nû ya zanîna genetîkî de ji nû ve şekil da.

7. Nîqaş û Rexne

Tevî serkeftin û bandora xwe ya mezin, Projeya Genoma Mirovî ji destpêkê heta dawiyê û heta piştî temambûna xwe jî rastî gelek nîqaş û rexneyan hat. Van rexneyan hem aliyên zanistî û metodolojîk hem jî fikarên exlaqî û civakî di nav xwe de dihewandin.

7.1. Pêşbaziya bi Celera Genomics re

Yek ji nîqaşên herî berbiçav ên di dema PGMê de pêşbaziya di navbera konsorsiyuma giştî ya navneteweyî û pargîdaniya taybet Celera Genomics de bû, ku ji hêla Craig Venter ve di sala 1998an de hate damezrandin. Venter, ku berê beşek ji NIH bû, hîs dikir ku PGM pir hêdî û biha dimeşe. Celera armanc dikir ku bi karanîna rêbaza rêzkirina tev-genomî ya shotgun (WGS) û teknolojiyên rêzkirina otomatîk ên nûtir, genoma mirovî zûtir (heta sala 2001an) rêz bike.

Ev pêşbazî ji gelek aliyan ve girîng bû:

Felsefeyên Dijber ên Gihîştina Daneyan: Konsorsiyuma PGMê pabendî Prensîbên Bermudayê bû, ku parvekirina bilez (di nav 24 saetan de) û bêpere ya hemû daneyên rêzikê di databazên giştî de ferz dikir. Berevajî vê, Celera plan dikir ku daneyên xwe bi abonetiyê bifroşe û li ser bi hezaran genan serlêdana patentê bike. Ev yek dijberiyeke bingehîn di navbera felsefeya zanista vekirî ya projeya giştî û nêzîkatiya bazirganî ya Celera de derxist holê. Sir John Sulston, yek ji rêberên PGMê, bi tundî li dijî vê nêzîkatiya Celera derket û got, “Genoma mirovî ne ji bo firotanê ye”.
Lezkirina Projeya Giştî: Ragihandina Celera û armancên wê yên ambisyoz, projeya giştî teşwîq kir ku leza xwe zêde bike. Mînak, Wellcome Trust fînansmana xwe ji bo Navenda Sanger zêde kir da ku ew bikaribe beşdariya xwe ji yek şeşan bo yek sêyemîn a genomê zêde bike.
Nakokî li ser Metodolojî û Xweseriyê: Nakokî hebûn ka gelo rêbaza WGS ya Celera bi serê xwe dikare genoma mirovî ya tevlihev bi rastî bicivîne, û ka Celera çiqas xwe dispêre daneyên ku ji hêla projeya giştî ve hatine hilberandin û bi awayekî giştî hatine parve kirin. Celera îdîa dikir ku civandina wan serbixwe ye, lê endamên projeya giştî amaje dikirin ku Celera ji bo temamkirina rêzika xwe gelek ji daneyên giştî bikar aniye.
Ragihandina Hevbeş a Pêşnûmeyê: Di Hezîrana 2000an de, di bin zexta Qesra Spî de, her du alî bi hev re ragihandin ku pêşnûmeyek xebatê ya genoma mirovî hatiye temamkirin. Lêbelê, ev “agirbest” nakokiyên bingehîn çareser nekir, û her du koman di Sibata 2001an de analîzên xwe yên destpêkî di kovarên hevrik (Nature ji bo PGM, Science ji bo Celera) de weşandin.

Ev pêşbazî, her çend bi nakokî be jî, dibe ku di dawiyê de ji bo lezkirina temamkirina rêzika genomê û ji bo xurtkirina pabendbûna bi zanista vekirî re sûdmend bûbe. Ew herwiha nîqaşên girîng li ser rola sektora giştî û taybet di lêkolînên zanistî yên bingehîn û milkiyeta rewşenbîrî ya agahiyên genetîkî de gurr kir.

7.2. Rexneyên Zanistî û Metodolojîk

PGMê ji destpêka xwe ve rastî rexneyên ji nav civaka zanistî jî hat:

Lêçûn û Mezinahî (“Big Science”): Gelek zanyar ditirsiyan ku lêçûna mezin a PGMê (3 milyar dolar) dê çavkaniyan ji projeyên lêkolînê yên piçûktir, lê dibe ku hêjatir, ên ku ji hêla lêkolînerên takekesî ve têne rêvebirin (zanista hîpotez-rêvebirî ya kevneşopî) bikişîne [ (“Objection #1: Big biology is bad biology”), ]. PGM wekî “zanistiya hov, bi zorê, kêm-zanîn, bê hîpotez” dihat dîtin.
Rêzkirina “DNAya Çop”: Hin rexnegiran, wek Robert Weinberg, pirsîn ka gelo rêzkirina tevahiya genomê, ku piraniya wê ji “DNAya çop” a ne-kodker pêk tê, dê bi rastî agahiyên bikêr bide [ (“Objection #2: Why sequence the junk?”), ]. Wan arguman dikir ku divê bal li ser rêzkirina tenê genên kodker (beşên eksonîk) be. Lêbelê, paşê hat fêm kirin ku piraniya vê DNAya “çop” rolên birêkûpêk ên girîng dilîze, wekî ku ji hêla Projeya ENCODE ve hate destnîşan kirin.
Pêkanîn û Teknolojî: Di destpêkê de, hin zanyarên navdar, wek David Baltimore, gumanbar bûn ku teknolojiyên heyî ji bo temamkirina projeyê di demek maqûl de têrê dikin; Baltimore texmîn kiribû ku ew ê 100 salan bigire. Fikar hebûn ku teknolojî têra xwe pêş neketibû [ (“Objection #3: Impossible to do.”), ].
Nirxa Agahiyê: Hin rexnegiran arguman dikirin ku tenê zanîna rêzika genan têrê nake ku fonksiyona genan were fêm kirin û ku projeyeke rêzkirinê ya bi vî rengî ya mezin dê agahiyên biyolojîkî yên kûr peyda neke. Martin Rechsteiner PGMê wekî “zanistiya navîn, polîtîkaya zanistî ya tirsnak” binav kiribû.

Bi paşvegerandinê, gelek ji van rexneyên zanistî yên destpêkê ji ber pêşkeftinên teknolojîk ên ku ji hêla PGMê bi xwe ve hatin teşwîq kirin û ji ber keşfên paşerojê yên ku girîngiya herêmên ne-kodker eşkere kirin, pûç derketin. PGMê ne tenê genomê rêz kir, lê herwiha amûr û çavkaniyên ku ji bo bêhejmar projeyên lêkolînê yên piçûktir bûne sotemenî jî afirand.

7.3. Kêmasiyên di çarçoveya projeyê de (mînak, herêmên heterokromatîn)

Tevî navê xwe, Projeya Genoma Mirovî tevahiya genoma mirovî rêz nekir. Kêmasiyên girîng di çarçoveya wê ya destpêkê de hebûn:

Balkişandina li ser Euchromatinê: PGM bi giranî li ser rêzkirina herêmên euchromatîk ên genomê (herêmên ku bi genan dewlemend in û kêmtir qelibî ne) sekinî. Ev herêm nêzîkî 92% ji genomê pêk tînin.
Derxistina Herêmên Heterochromatînî: Herêmên heterochromatînî, ku pir dubarekirî ne û bi gelemperî li nêzîkî sentromer û telomeran têne dîtin, û nêzîkî 8% (an jî zêdetir, hin texmînên destpêkê heta 15% ji genomê ku nehatibû rêzkirin ) ji genomê pêk tînin, ji ber kêşeyên teknolojîk ên di rêzkirin û civandina van herêmên pir dubarekirî de, bi piranî ji projeyê hatin derxistin.
Valahiyên di Rêzika “Temamkirî” de: Heya rêzika “temamkirî” ya ku di 2004an de hate weşandin jî di euchromatinê de 341 valahî dihewand, ku piraniya wan bi dubarebûnên segmentalî ve girêdayî bûn û ji bo çareserkirina wan rêbazên nû hewce dikirin.
Kêmbûna Pirrengiya Nimûneyan: Genoma referansê ya destpêkê ji hejmareke piçûk a kesên nenas, bi piranî bi koka Ewropî, hate çêkirin. Ev yek pirrengiya genetîkî ya tevahiya mirovahiyê bi têra xwe temsîl nedikir û fikarên li ser giştîkirina encaman ji bo hemû nifûsan derxist holê.

Van kêmasiyan ne ji ber kêmasiyên di plansaziyê de, lê belê ji ber sînorên teknolojîk ên wê demê û mezinahiya pirsgirêkê bûn. Wan herwiha rê ji bo projeyên şopîner ên girîng ên wekî Konsorsiyûma Telomer-bi-Telomer (T2T), ku armanc dike ku rêzikeke bi rastî temam û bêvalahî ya genoma mirovî biafirîne, û Projeya Pangenoma Mirovî, ku armanc dike ku pirrengiya genetîkî ya gerdûnî baştir temsîl bike, vekir. Ev nîşan dide ku çawa serkeftinên zanistî yên mezin jî bi gelemperî pêvajoyên dubarekirî ne, ku tê de kêmasiyên destpêkê pêla din a lêkolîn û pêşkeftina teknolojîk teşwîq dikin.

8. Mîras û Pêşeroja Lêkolînên Genomîk

Projeya Genoma Mirovî ne dawiya rêwîtiya têgihiştina genomê bû, lê belê destpêkeke krîtîk bû ku rê li ber gelek projeyên şopîner û pêşketinên teknolojîk vekir. Mîrateya wê îro jî di awayê ku em biyolojiyê dikin û li tenduristiya mirovî dinêrin de dijî.

8.1. Projeyên şopandinê (mînak, ENCODE, HapMap, Projeya 1000 Genom, T2T Konsorsiyûm)

PGMê bingeha rêzika genoma mirovî ya referansê peyda kir, ku ji bo gelek projeyên mezin ên şopîner bû xala destpêkê:

ENCODE (Encyclopedia Of DNA Elements): Ji hêla NHGRI ve di sala 2003an de hate destpêkirin. Armanca wê nasandina hemû hêmanên fonksiyonel ên di genoma mirovî de bû, di nav de genên kodkerên proteînan, RNAyên ne-kodker, û hêmanên birêkûpêk. Encamên wê yên sala 2012an nîşan dan ku rêjeyek mezin (mînak, 80%) ji genomê xwedî fonksiyoneke biyokîmyayî ye, ku têgîna “DNAya çop” ji nû ve nirxand. Ev yek girîngiya herêmên ne-kodker ên genomê, ku PGMê di destpêkê de nikaribû bi tevahî fonksiyona wan eşkere bike, derxist holê.
Projeya Navneteweyî ya HapMap: Di sala 2002an de dest pê kir. Nexşeyek haplotipek a genoma mirovî bi katalogkirina qalibên gelemperî yên SNPyan di nifûsên cihêreng de afirand. Vê yekê ji bo lêkolînên komeleyê yên tev-genomî (GWAS) yên ji bo lêkolîna nexweşiyan hêsantir kir. Ev proje bersivek bû ji bo hewcedariya têgihiştina guhertoya genetîkî ya ku PGMê destnîşan kiribû.
Projeya 1000 Genom: Di sala 2007/2008an de dest pê kir. Armanc jê afirandina katalogeke hûrgilî ya guhertoya genetîkî ya mirovî (SNP, indel, guhertoyên avahî) heta frekansa 1% bû, bi rêzkirina genomên bi kêmî ve 1,000 kesên ji nifûsên cihêreng. Di sala 2015an de temam bû û zêdetirî 88 milyon guherto nas kir. Vê projeyê temsîliyeteke pir berfirehtir a pirrengiya mirovî ji PGMê peyda kir , ku kêmasiyek PGMê ya destpêkê bû.
Konsorsiyûma Telomer-bi-Telomer (T2T): Hewldanek ji binî ve ji bo hilberandina rêzikeke genoma mirovî ya bi rastî temam û bêvalahî, di nav de herêmên heterochromatînî yên dijwar ên wekî sentromer û telomer, û dubarebûnên segmentalî. Wan teknolojiyên nû yên rêzkirina dirêj-xwendinê û xetek şaneya taybet (CHM13) bikar anîn da ku kêmasiyên PGMê derbas bikin. Di sala 2020an de kromozomeke X a temam, û di 2021/2022an de genomeke nêzîk-temam (T2T-CHM13) weşandin, ku ~200 milyon baz û ~2000 pêşbîniyên genan li referansa heyî zêde kirin. Kromozoma Y paşê hate temam kirin. Ev rasterast bersivek bû ji bo valahî û herêmên ne-rêzkirî yên PGMê.
Projeya Pangenoma Mirovî: Armanc dike ku genomên temam ji kesên cihêreng rêz bike da ku referansek ku pirrengiya genetîkî ya gerdûnî ya mirovî baştir temsîl dike biafirîne. Ev jî hewldanek e ji bo çareserkirina kêmasiya pirrengiyê di referansa destpêkê ya PGMê de.

Ev pêvajoya dubarekirî ya zanistî, ku tê de her projeyek mezin têgihiştin û amûrên me safî dike û rê li ber pirs û hewldanên nû vedike, yek ji mîrateyên herî girîng ên PGMê ye.

8.2. Bandora mayînde li ser “biyolojiya mezin” û lêkolîna bi daneyan-rêvebirî

PGMê ne tenê di warê naverokê de, lê herwiha di warê awayê kirina zanistê de jî şoreşger bû:

Model ji bo “Biyolojiya Mezin”: PGMê modelek ji bo “biyolojiya mezin” ava kir – lêkolînên mezin, hevkarî, û bi daneyan-zêde. Ew nîşan da ku projeyên biyolojîkî yên pir mezin dikarin bi serkeftî werin birêvebirin.
Hevgirtina Biyolojî û Zanista Kompîturê: Ew bû sedema hevgirtina biyolojiyê bi zanista kompîturê û daneyên mezin re. Pêdiviya bi analîzkirina hejmareke pir mezin a daneyên rêzikê, pêşketina bioinformatîkê wekî dîsîplîneke sereke lezand.
Gihîştina Vekirî ya Daneyan: Pabendbûna projeyê bi gihîştina vekirî ya daneyan (Prensîbên Bermudayê) ji bo gelek projeyên paşerojê bû standardek û çanda parvekirina daneyan di zanistê de xurt kir. Ev yek ji bo lezkirina keşfên zanistî li seranserê cîhanê krîtîk bû.
Lezkirina Teknolojiyên Rêzkirinê û Kêmkirina Lêçûnê: PGMê bi awayekî dramatîk pêşkeftin û erzanbûna teknolojiyên rêzkirinê lezand. Lêçûna rêzkirina genomekê ji 95 milyon dolar di sala 2001an de daket binê 1000 dolarî, û heta 200 dolarî. Ev kêmkirina lêçûnê, ku encameke rasterast a hewldana PGMê ji bo rêbazên bi hilberîna bilind bû, rêzkirina genomê ne tenê ji bo konsorsiyumên mezin, lê herwiha ji bo laboratuarên piçûktir, klînîkan, û heta pargîdaniyên rasterast-ji-serfkaran re jî gihîştbar kir. Ev demokratîzekirin ji bo pêkanîna tibba kesane, gengazkirina ceribandinên genomîkî yên rûtîn, û berfirehkirina lêkolînên genomîkî li seranserê cîhanê sereke ye.

8.3. Nêrînên ji bo pêşeroja genomîk û dermanê kesane

Mîrateya PGMê bingehek zexm ji bo pêşeroja genomîk û tibba kesane ava kiriye:

Têgihiştina Fonksiyona Genomê: Hewldanên ji bo têgihiştina fonksiyona hemû hêmanên genomîkî, nemaze herêmên ne-kodker û rola wan di nexweşiyê de, dê berdewam bikin.
Pirrengiya Genomîkî: Berfirehkirina lêkolînên genomîkî ji bo ku nifûsên cihêrengtir tê de cih bigirin, ji bo misogerkirina feydeyên wekhev ên tibba genomîkî ji bo hemû mirovan krîtîk e. Ev yek dê bibe alîkar ku neyeksaniyên tenduristiyê yên heyî kêm bibin.
Entegrasyona Multi-omîk: Entegrasyona genomîkê bi ‘omîk’ên din re (proteomîk, metabolomîk, epigenomîk) ji bo têgihiştineke holîstîk a pergalên biyolojîk û nexweşiyan dê zêdetir bibe. Ev nêzîkatiya entegre dê ji bo modelkirina nexweşiyan û keşfa biomarkerên nû girîng be.
Rola Rewşenbîriya Çêkirî (AI): Pêşketinên di AI û fêrbûna makîneyê de ji bo analîzkirina komên daneyên genomîkî yên pir mezin û ji bo pêşbînîkirina rîska nexweşiyê an bersiva dermankirinê krîtîk in. Hevgirtina genomîk, daneyên mezin, û AI dê taybetmendiyeke diyarker a lêkolînên genomîkî yên pêşerojê be.
Kêşeyên ELSI yên Berdewam: Bi pêşketina teknolojiyê re, kêşeyên ELSI jî diguherin û pêş dikevin. Nepeniya daneyan di serdema AI de, gihîştina wekhev a teknolojiyên genomîkî û tibba kesane, bikaranîna exlaqî ya sererastkirina genan, û fikarên li ser alîgiriya algorîtmîk dê mijarên girîng ên nîqaş û lêkolînê bimînin. Lêkolînên ELSI dê ji bo rêvebirina van kêşeyan û misogerkirina ku feydeyên genomîkê bi awayekî berpirsiyar û adil têne parve kirin, pêwîst bin.

Pêşeroja genomîkê, ku li ser mîrateya PGMê ava dibe, soza têgihiştineke hê kûrtir a jiyanê û potansiyeleke mezin ji bo baştirkirina tenduristiya mirovahiyê dide.

9. Encam

9.1. Kurteya girîngiya PGM

Projeya Genoma Mirovî, ku di navbera salên 1990 û 2003an de hate meşandin, bê guman yek ji destkeftiyên zanistî yên herî mezin û şoreşger ên sedsala 20an û destpêka sedsala 21an bû. Armanca wê ya sereke, nexşekirin û rêzkirina tevahiya genoma mirovî û nasandina hemû genên di nav wê de, bi serkeftineke berbiçav, heta zûtir ji dema plankirî û di bin budçeya destnîşankirî de, pêk hat. PGMê yekem nexşeya berfireh a “pirtûka jiyanê” ya mirovî pêşkêş kir û têgihiştina me ya li ser bingeha genetîkî ya jiyanê bi awayekî bingehîn guherand.

9.2. Tekezkirina li ser bandora wê ya domdar li ser zanist û civakê

Bandora Projeya Genoma Mirovî ji sînorên biyolojiyê pir wêdetir çû û li ser tib, biyoteknolojî, û civakê bi giştî şopeke kûr û mayînde hişt. Di warê tibê de, ew rê li ber serdemeke nû ya teşhîsên genetîkî, dermankirinên armanckirî, û tibba kesane vekir, potansiyela pêşîlêgirtin û dermankirina nexweşiyan bi awayên ku berê nedihatin xeyal kirin zêde kir. Di biyoteknolojiyê de, ew bû sedema mezinbûna pîşesaziyek nû û pêşxistina amûr û teknolojiyên nûjen, di nav de teknolojiya sererastkirina genan. Ji aliyê zanistî ve, PGMê têgihiştina me ya li ser fonksiyona genan, evolusyona mirovî, û girîngiya DNAya ne-kodker kûrtir kir.

Wekî din, PGMê modela “biyolojiya mezin” û lêkolîna bi daneyan-rêvebirî xurt kir û çanda zanista vekirî û parvekirina daneyan di civaka zanistî ya navneteweyî de pêş xist. Lêbelê, bi van pêşketinan re, PGMê herwiha nîqaşên girîng ên exlaqî, yasayî û civakî (ELSI) jî derxist holê, ku hewcedariya bi rêvebirina berpirsiyar a agahiyên genomîkî û teknolojiyên pê re têkildar destnîşan dike.

Mîrateya herî kûr a PGMê dibe ku ne tenê rêzika genomê bi xwe be, lê belê nîşandana kapasîteya mirovahiyê ji bo lêgerînên zanistî yên mezin û hevkarî yên ku armanc dikin zanîna bingehîn a li ser xwe bi dest bixin. Ew bû “destpêka destpêkê” , bingehek ji bo keşf û nûjeniyên bêdawî yên di têgihiştina jiyan û tenduristiya mirovî de danî. Projeya Genoma Mirovî şahidiyek ji bo jîrbûn û hevkariya mirovî ye, ku têkiliya me bi koda me ya genetîkî re her û her guherand û bêhejmar derî ji bo pêşeroja zanist û tibê vekir.

WERGIRTÎ