大麻基因组图谱超越了人类基因组计划的基准
2011年,医药基因组学成为第一家对大麻基因组进行测序的公司。当时,医药基因组公司的首席执行官,凯文·麦克南说他的灵感来自他的几个朋友,他们被诊断出患有癌症,并跟随了他药用大麻研究的进展。McKernan认为,大麻基因组的完整测序和公开出版可以使植物材料本身是非法的国家的研究人员研究这种药物,并且创造更广泛的知识库可以加速开发新的基于大麻的治疗方法。
基因组图谱记录
虽然麦克南的公司确实通过对大麻的基因组进行测序创造了历史,但由于当时研究人员可以使用的测序设备,大麻基因组没有达到人类基因组计划(HGP)设定的标准。十年前。这些标准通常被报道为基因组的N50,这是一组序列平均长度的统计表达。例如,HGP报告的N50为500kb,这意味着HGP序列中50%的基因组片段长度超过500,000个碱基对。
到目前为止,这个500kb的N50标准对于大麻科学研究人员来说是无法达到的,他们试图将大麻基因组测序到同样的细节水平。2018年8月初,医药基因组学和他们的金融支持者达世宣布他们成功地对大麻基因组进行了640kb N50的测序,比HGP标准提高了28%。使用美国太平洋生物科学在美国,医学基因组学团队预测,1Mb的N50可以在一年内实现。
为什么基因组片段长度很重要?
拥有更长的DNA序列对于准确分析存储在基因组中的信息非常有帮助。在接受达什公共新闻服务的采访时,Dash Force新闻, McKernan说明了相邻性对于准确解释的重要性。
“想象一下,你在读一本章节都被打乱的书。你可以做出很多错误的叙述。举个例子:“The”,“their”,“The IRS”。三种不同的含义。扩展到段落和章节,这是一个大问题。我们过去的基因组足够连续,可以制造2-3000个字母单词,但现在我们可以拥有完整的64万个章节。”
在处理基因组多态性时,能够在这些长“章节”中读取大麻基因组是非常有用的。由于旧的基因组测序技术无法获得如此大的N50,因此基因组中多态性的数量是决定基因组测序难度的主要因素。在人类中,你会发现多态性率为1000个碱基中的1个,但在大麻基因组中,这是一个数量级,多态性率为100个碱基中的1个,这是大麻测序时巨大的困难差距的基础。多态基因的碱基破坏了从父母基因组中预期的正常基因序列,因此影响了计算机系统从重建中识别正确模式的难易程度。创建一个N50大得多的大麻序列,将多态基因的统计影响降到最低,使计算机更容易解析和重建大麻基因组。
实验室外的影响
随着大麻测序准确性的提高,潜在应用的数量也在增加。最初的使命是使大麻研究更容易获得,现在也可能改革大麻品种的专利方式。这种改进的测序所达到的精度可能使大麻育种者在获得该菌株专利的过程中更容易证明他们已经生产出了独特的菌株。也有可能使用这种更准确的分析来对抗不公正的专利,这些专利是由小规模大麻种植者在现有的既定专利之前培育的。基因组测序可以提供一种明确的方法,证明两种菌株是否相似到足以挑战该专利。
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