{"id":3024,"date":"2023-05-11T14:48:04","date_gmt":"2023-05-11T12:48:04","guid":{"rendered":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/?p=3024"},"modified":"2023-05-11T15:09:42","modified_gmt":"2023-05-11T13:09:42","slug":"arriva-il-pangenoma-ecco-cosa-cambia","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/arriva-il-pangenoma-ecco-cosa-cambia\/","title":{"rendered":"Arriva il Pangenoma: ecco cosa cambia"},"content":{"rendered":"

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La mappa del pangenoma umano<\/a> pubblicata\u00a0in questi giorni \u00e8 l\u2019ultimo e forse definitivo progetto per catalogare le diverse varianti genetiche umane ed \u00e8 destinata a diventare il nuovo riferimento per la genomica.<\/p>\n

Sapevamo fin dall’inizio che la mappa del genoma era insufficiente a descrivere la variabilit\u00e0 genetica umana, come ho discusso ampiamente nei miei libri sul DNA<\/a>. Si tratta infatti di una sequenza di riferimento costruita a partire da un pugno di individui che non rappresenta affatto la diversit\u00e0 genetica della specie.<\/p>\n

Non che finora le differenze individuali siano state ignorate, cos\u00ec come i limiti della sequenza di riferimento. Possiamo dire con buona approssimazione che la genomica contemporanea si basa sullo studio delle differenze, alimentata anche dal numero sempre crescente di genomi individuali presenti nei database e dai progetti di ricerca sulla variabilit\u00e0 umana che erano gi\u00e0 iniziati all’alba della genomica; alcuni li ho vissuti in prima persona e raccontati.<\/p>\n

Di molte varianti conosciamo gi\u00e0 la frequenza nelle diverse popolazioni e quasi tutte le applicazioni biomediche, nonch\u00e9 i siti di home genomics, tengono conto dell’esistenza di queste differenze. Si \u00e8 fatto tuttavia finora a spizzichi e bocconi, tenendo conto di una miriade di sequenze genomiche da fonti diverse, con tecniche e qualit\u00e0 diverse e soprattutto senza un vero e proprio riferimento con cui confrontare i dati.<\/p>\n

Un po’ come se tutti i geometri del mondo prendessero le misure in modo piuttosto preciso usando i loro strumenti e anche con un discreto scambio di dati, ma senza avere un metro di riferimento universale a cui rapportare i dati.
La mappa pangenomica \u00e8 importante perch\u00e9 ci aiuta a catalogare e comprendere meglio la diversit\u00e0 genetica umana e a identificare varianti genetiche associate a malattie e ad altre caratteristiche umane.<\/p>\n

L’applicazione pi\u00f9 pratica e immediata che forse non tutti colgono riguarda invece la qualit\u00e0 delle analisi genetiche che si fanno ormai a milioni, quotidianamente e in tutto il mondo. Per capire, devo spiegare brevemente cosa succede quando si decodifica un DNA umano.
Quando si legge un genoma umano, non si pu\u00f2 avere una sequenza ininterrotta delle lettere che lo compongono: con le tecniche attuali si possono leggere al massimo pezzi di qualche decina di migliaia di lettere (chiamate long reads) o pi\u00f9 spesso di qualche centinaia di lettere (short reads). Un genoma umano diploide \u00e8 per\u00f2 di 6 miliardi di lettere. Si tratta quindi di leggere tantissimi frammenti del DNA e poi metterli uno dietro l’altro in modo che siano una rappresentazione fedele di quel particolare genoma.<\/p>\n

Questo assemblaggio (genome assembly) \u00e8 un po’ come unire i pezzi di un puzzle, considerato per\u00f2 che qui i pezzi di DNA possono sovrapporsi, il che rende ancora pi\u00f9 difficile l’opera. Ogni volta che si legge un genoma (il mio, ad esempio, \u00e8 stato letto, e forse anche il vostro), gli algoritmi di assemblaggio mettono i vari pezzi in ordine usando come riferimento la mappa (di riferimento, appunto) del genoma umano. La mappa del genoma \u00e8 come la foto del puzzle completo stampato sulla scatola e su quella si lavora per mettere insieme i pezzi.<\/p>\n

Tuttavia, come abbiamo detto, la mappa di riferimento attuale non rappresenta la variabilit\u00e0 umana ma solo il genoma di pochi individui. Il mio DNA e il vostro contengono sicuramente alcune sequenze in pi\u00f9 o in meno rispetto a quella mappa, cos\u00ec come sequenze orientate in modo diverso o spostate altrove. Ognuno di noi possiede pezzi del puzzle che nella foto di riferimento mancano oppure sono sistemati diversamente. <\/p>\n

Per questo, ogni volta che si legge un genoma, gli algoritmi di genome assembly devono fare i salti mortali per dargli un senso e utilizzare i dati disponibili e la statistica per riempire in modo convincente i pezzi che non combaciano. Il risultato \u00e8 spesso troppo incerto per le applicazioni di precisione. Pensiamo ad esempio alla diagnosi di varianti legate ai tumori o alla previsione di malattie. Inoltre, alcune popolazioni sono sottorappresentate nelle statistiche, complicando ulteriormente le cose.<\/p>\n

Una mappa pangenomica \u00e8 un passo importante per superare questi limiti. Si tratta infatti di un riferimento aggiornato, e pi\u00f9 rappresentativo con cui gli algoritmi confronteranno ciascuna nuova lettura, trovando molti meno pezzi discrepanti. Sistemare tutto ci\u00f2 in termini computazionali sar\u00e0 forse un piccolo incubo, ma per questo abbiamo ottimi programmatori e potenze di calcolo sempre migliori.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

La mappa del pangenoma umano e i suoi aspetti pratici.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":3023,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"om_disable_all_campaigns":false,"_monsterinsights_skip_tracking":false,"_monsterinsights_sitenote_active":false,"_monsterinsights_sitenote_note":"","_monsterinsights_sitenote_category":0},"categories":[3,271],"tags":[],"aioseo_notices":[],"builder_content":"","_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3024"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=3024"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3024\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":3032,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/3024\/revisions\/3032"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/media\/3023"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=3024"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=3024"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.greedybrain.com\/divulgazione\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=3024"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}