संदर्भ जीनोम मानक और एनोटेशन

एक संदर्भ जीनोम एक प्रजाति के लिए एक क्यूरेटेड, प्रतिनिधि सर्वसम्मत अनुक्रम है जो साझा समन्वय प्रणाली के रूप में कार्य करता है जिसके विरुद्ध नए अनुक्रम डेटा को संरेखित और व्याख्या किया जाता है। इसे संस्करणित बिल्ड के रूप में बनाए रखना, और उस पर जैविक एनोटेशन को स्तरित करना ही जीनोमिक परिणामों को अध्ययनों, प्रयोगशालाओं और समय के साथ तुलनीय बनाता है।

Definition

एक संदर्भ जीनोम एक क्यूरेटेड सर्वसम्मत न्यूक्लियोटाइड अनुक्रम है जिसे एक प्रजाति के जीनोम का प्रतिनिधित्व करने के लिए चुना जाता है, जिसे संस्करणित असेंबली (बिल्ड) के रूप में बनाए रखा जाता है और जीन और अन्य कार्यात्मक तत्वों के स्थानों के साथ एनोटेट किया जाता है, जो जीनोमिक डेटा को संरेखित और व्याख्या करने के लिए एक स्थिर समन्वय ढांचा प्रदान करता है।

Scope

यह प्रविष्टि बताती है कि संदर्भ असेंबली क्या है, इसे क्रमिक बिल्ड (जैसे मानव GRCh38 असेंबली और टेलोमेयर-टू-टेलोमेयर असेंबली) में कैसे संस्करणित किया जाता है, जीन और कार्यात्मक विशेषताओं को चिह्नित करने में एनोटेशन की भूमिका, और अधिक पूर्ण और प्रतिनिधि संदर्भों की ओर बढ़ना। यह एक संदर्भ और अवसंरचनात्मक विषय है, न कि नैदानिक ​​मार्गदर्शन।

Core questions

• संदर्भ जीनोम क्या है और क्षेत्र एक पर मानकीकरण क्यों करता है?
• संदर्भ असेंबली को क्रमिक बिल्ड में कैसे और क्यों संस्करणित किया जाता है?
• जीनोम एनोटेशन एक संदर्भ अनुक्रम में क्या जोड़ता है?

Key concepts

• संदर्भ असेंबली (सर्वसम्मत अनुक्रम)
• जीनोम बिल्ड और संस्करण (जैसे, GRCh38)
• जीनोम एनोटेशन
• संरेखण के लिए समन्वय प्रणाली
• टेलोमेयर-टू-टेलोमेयर (गैपलेस) असेंबली
• असेंबली गैप और फिनिशिंग

Mechanisms

एक संदर्भ जीनोम को उच्च-गुणवत्ता वाले अनुक्रम डेटा से एक सर्वसम्मति में इकट्ठा किया जाता है जो किसी एक व्यक्ति के बजाय प्रजाति का प्रतिनिधित्व करता है, फिर इसे एक संस्करणित बिल्ड के रूप में जारी किया जाता है ताकि जीनोमिक निर्देशांक स्थिर और उद्धृत करने योग्य रहें। एनोटेशन अनुक्रम को जीन, प्रतिलेखों और नियामक और दोहराव वाले तत्वों की स्थिति के साथ ओवरले करता है, कच्चे निर्देशांक को जैविक रूप से व्याख्या योग्य मानचित्रों में बदल देता है। क्रमिक बिल्ड सुधारों को शामिल करते हैं, अंतराल को भरते हैं, और प्रतिनिधित्व में सुधार करते हैं; मानव संदर्भ 2001 के मसौदे और 2004 के समाप्त यूक्रोमैटिक अनुक्रम से GRCh38 बिल्ड और अंततः एक पूर्ण टेलोमेयर-टू-टेलोमेयर असेंबली तक प्रगति की जिसने पहले दुर्गम क्षेत्रों को हल किया।

Clinical relevance

क्योंकि वेरिएंट कॉलिंग और व्याख्या संदर्भ निर्देशांक में व्यक्त की जाती है, संदर्भ जीनोम का चुनाव और संस्करण सीधे प्रभावित करता है कि जीनोमिक निष्कर्षों की रिपोर्ट कैसे की जाती है और उनकी तुलना कैसे की जाती है। यह प्रविष्टि संदर्भ अवसंरचना को शैक्षिक सामग्री के रूप में वर्णित करती है और व्यक्तिगत नैदानिक ​​या निदान संबंधी निर्णयों का आधार नहीं है।

Evidence & guidelines

संदर्भ को नैदानिक ​​दिशानिर्देशों के बजाय कंसोर्टियम प्राथमिक रिपोर्टों और असेंबली मूल्यांकनों के माध्यम से प्रलेखित किया गया है: प्रारंभिक मसौदा (2001) और समाप्त यूक्रोमैटिक अनुक्रम (2004), GRCh38 बिल्ड का मूल्यांकन (श्नाइडर एट अल।, 2017), और पूर्ण टेलोमेयर-टू-टेलोमेयर मानव जीनोम (नर्क एट अल।, 2022) वर्तमान मानक और इसकी प्रक्षेपवक्र को परिभाषित करते हैं।

History

मानव संदर्भ जीनोम 2001 के मसौदा अनुक्रम और 2004 के समाप्त यूक्रोमैटिक अनुक्रम के साथ शुरू हुआ, फिर जीनोम संदर्भ कंसोर्टियम द्वारा GRCh38 में समाप्त होने वाले क्रमिक बिल्डों में बनाए रखा और सुधार किया गया। दोहराव वाले और सेंट्रोमेरिक क्षेत्रों में लगातार अंतराल को अंततः टेलोमेयर-टू-टेलोमेयर कंसोर्टियम द्वारा बंद कर दिया गया, जिसने 2022 में पहला पूर्ण, गैपलेस मानव जीनोम तैयार किया और एक संदर्भ मानक क्या हो सकता है, इसे नया रूप दिया।

Key figures

• Deanna Church
• Valerie Schneider
• Adam Phillippy
• Karen Miga

Seminal works

• ihgsc-2004
• schneider-2017
• nurk-2022-ref

Frequently asked questions

एक संदर्भ जीनोम के विभिन्न संस्करण या बिल्ड क्यों होते हैं?

जैसे-जैसे अनुक्रमण और असेंबली में सुधार होता है, त्रुटियों को ठीक करने, अंतराल को बंद करने और प्रजातियों का बेहतर प्रतिनिधित्व करने के लिए संदर्भ को संशोधित किया जाता है; प्रत्येक रिलीज़ को एक बिल्ड संस्करण दिया जाता है ताकि जीनोमिक निर्देशांक स्थिर रहें और परिणाम तुलनीय रहें।

जीनोम एनोटेशन क्या है?

एनोटेशन वह प्रक्रिया है जिसमें यह चिह्नित किया जाता है कि जीन, प्रतिलेख, नियामक तत्व और अन्य विशेषताएं संदर्भ अनुक्रम पर कहाँ स्थित हैं, जिससे न्यूक्लियोटाइड की एक स्ट्रिंग को जैविक रूप से व्याख्या योग्य मानचित्र में परिवर्तित किया जाता है।