Центр прикладной геномики - это центр генома в Исследовательском институте больницы для детей , связанный с Университетом Торонто . TCAG также работает как науки и технологий инновационного центра Генома Канада , [1] с акцентом на следующего поколения секвенирования (NGS) и биоинформатики поддержки. Исследования в TCAG сосредоточены на генетической и геномной основе изменчивости, здоровья и болезней человека, включая исследования генетики расстройства аутистического спектра и структурных изменений генома человека.. Центр расположен в Центре исследований и обучения Питера Гилгана в центре Торонто , Канада.
Тип | Центр генома |
---|---|
Основан | 1998 г. |
Штаб-квартира | , Канада |
Обслуживаемая площадь | Биомедицинские исследования |
Ключевые люди | Стивен В. Шерер , научный руководитель |
Услуги | Экспериментирование, консультации по проекту, анализ данных, биоинформатика |
Количество работников | 70 |
Родитель | Больница для больных детей |
Веб-сайт | http://www.tcag.ca/ |
История
Необходимость централизованного основного объекта для исследования человеческого генома в SickKids больнице ускорило создание Центра прикладной геномики (TCAG) в 1998 году [ править ] Директор - основатель и заместитель директора были DRS. Лап-Чи Цуй и Стивен В. Шерер соответственно. Шерер теперь научный руководитель.
Финансирование Канадского фонда инноваций (CFI) позволило TCAG сформировать за счет консолидации существующих основных объектов, включая Фонд геномных ресурсов Канадского совета по медицинским исследованиям, ядро большого вставочного клона Канадской сети генетических заболеваний (CGDN), ядро секвенирования ДНК CGDN и Лаборатории секвенирования и синтеза ДНК SickKids Biotechnology Service . Была добавлена лаборатория полногеномного микросателлитного генотипирования в Оттавском научно-исследовательском институте здравоохранения , возглавляемая Деннисом Булманом. Впоследствии оперативное финансирование от группы специальных проектов CIHR Genomics обеспечило дополнительный персонал.
В 2001 году предложение, озаглавленное «Платформа ядра геномных ресурсов», было подано в недавно созданную Genome Canada . Это обеспечило оперативную поддержку, расширило существующие возможности и добавило ядро генотипирования мышей в Университете Торонто под руководством Люси Осборн. [ необходима цитата ] В 2002 году компания SickKids построила новое предприятие по производству микрочипов Affymetrix . Это ядро быстро разрослось и стало крупнейшим подобным сервисным центром в Канаде и входит в десятку лучших в Северной Америке. [2]
В 2004 году TCAG вступила во вторую фазу развития, движимую финансируемым CFI / Ontario Innovation Trust проектом стоимостью 12 миллионов долларов под названием «Интегративная геномика для исследований в области здравоохранения» [3], позволяющим объединить ядро генотипирования мышей с оборудованием SickKids. Эта награда также поддержала создание «Репозитория популяционной геномики Онтарио» (OPGP), который будет использоваться в качестве контроля при изучении распространенных заболеваний. Чтобы эффективно завершить этот проект, TCAG стала партнером группы Джона Маклафлина в больнице Mount Sinai (Торонто) .
В мае 2004 года заявка в недавно объявленный фонд исследовательской больницы CFI привела к присуждению премии в размере 10,9 миллиона долларов на строительство лабораторных помещений и объединение всех операций на 14-м и 15-м этажах Toronto Medical Discovery Tower (TMDT) в районе MaRS Discovery. . TCAG был первым посетителем TMDT (в августе 2005 г.), за ним быстро последовали другие ученые SickKids. Инвестиции в компьютерную инфраструктуру в результате конкурса 2003 CFI / Ontario Innovation Trust привели к созданию новых фаз кластера высокопроизводительных вычислений (HPF), который в настоящее время используется TCAG и многими другими пользователями, чтобы позволить анализировать большие наборы геномных данных, возникающие из новые технологии микрочипов и секвенирования . Дальнейшее усовершенствование инфраструктуры TCAG было поддержано грантом на продление в размере 10,7 миллионов долларов США от конкурса передовых фондов CFI под названием «Интегративная геномика для исследований в области здравоохранения - фаза II», присужденного в июне 2009 года. [4] Совсем недавно был предоставлен грант CFI под названием «The Центр прикладной геномики: педиатрические геномы к результатам »предоставил дополнительную инфраструктурную поддержку. [5] В октябре 2013 года TCAG переехала в Центр исследований и обучения Питера Гилгана, новое здание, в котором размещается Исследовательский институт SickKids. [6]
TCAG работает в значительной степени на средства Центра научных и технологических инноваций (STIC) от Genome Canada , находящегося в ведении Института геномики Онтарио .
Исследовать
Текущие исследования в TCAG сосредоточены на крупномасштабных проектах, выполняемых персоналом учреждения, включая поддержку проектов Genome Canada , и значительное внимание уделяется генетике расстройств аутистического спектра и структурным изменениям генома человека . Сервисные работы также выполняются ежегодно для более 600 других академических, частных и государственных лабораторий из 30 разных стран и охватывают широкий спектр исследовательских дисциплин. [7]
Прошлые исследования TCAG отражены в многочисленных рецензируемых научных публикациях. В 2008 году научные директора, младшие научные сотрудники и сотрудники TCAG выступили соавторами 58 рецензируемых рукописей, так или иначе (полностью или частично) зависящих от инфраструктуры платформы, как это задокументировано в PubMed . [8] С 2002 г. опубликовано более 270 таких статей. [9] Поддержка других исследователей во всем мире находит отражение во многих подобных публикациях, по крайней мере, 145 статей в научных журналах, главах книг или диссертациях на выпускные диссертации, в которых признается поддержка или использование ресурсов базы данных только в течение 2008 года. [10]
Исторические документы включают:
- Открытие генов, участвующих в предрасположенности к медуллобластоме (Майкл Тейлор и Джеймс Рутка при поддержке TCAG) [11]
- Идентификация генов при синдроме Швахмана -Даймонда (с Джоанной Ромменс и другими) [12]
- Идентификация гена при Lafora Epilepsy (с Берджем Минассианом ) [13] и его собачьим аналогом [14]
- Связанная с заболеванием изоформа MECP2, участвующая в синдроме Ретта [15]
- Участие гена SUMO4 в диабете I типа [16]
- Тяжелая задержка экспрессивного языка, связанная с дупликацией локуса Вильямса – Бёрена [17]
TCAG был также неотъемлемой частью публикаций , описывающих декодированием человеческой хромосомы 7 , [18] открытие крупномасштабного числа копий изменения в геноме человека , [19] [20] и анализ первых диплоидного генома человека последовательности (с Институт Дж. Крейга Вентера ). [21]
Проекты Genome Canada
Как научно-технический инновационный центр Genome Canada , TCAG в настоящее время поддерживает многочисленные крупномасштабные проекты, включая исследования расстройств аутистического спектра , структурных вариаций генома человека , интегративной биологии, условного мутагенеза мышей, взаимодействия сигнальных молекул, диабета I типа , раковые стволовые клетки , муковисцидоз , биоразнообразие , структурная биология и стволовые клетки по результатам конкурса Genome Canada Competition III, New Technology Development и Applied Genomics Research in Bioproducts or Crops (ABC). [22] [23] [24] В настоящее время центр работает с претендентами на участие в конкурсах « Проект крупномасштабных прикладных исследований» [25] и «Продвижение технологических инноваций посредством открытий» [26] .
Базы данных
TCAG также хосты и Викарии веб - сайты и базы данных , созданные из поддерживаемых проектов, а именно хромосома 7 базы данных , базы данных геномных Вариант , [27] баз данных Сегментные Дублирования , в Аутизме Хромосома перестраивание базы данных и другими. [28] Эти базы данных содержат общедоступную информацию.
Основные объекты
TCAG использует множество геномных технологий для поддержки различных типов экспериментов. Они организованы в отдельные основные объекты с выделенными менеджерами.
Информатика и биостатистика
Команда биоинформатики помогает в обработке и анализе данных, а также разрабатывает новые алгоритмы и аналитические методы, уделяя особое внимание анализу данных секвенирования с высокой пропускной способностью («следующего поколения»). Группа Статистический анализ предоставляет консультации по проекту и анализ мощности , статистический анализ ( генетический , микрочипов и пути метаболизма данных, эпидемиология , генетика популяций ), и копия вариацию номер анализа, а также разработки новых статистических методов.
Секвенирование и синтез ДНК
В учреждении используется обычное капиллярное секвенирование по Сэнгеру на приборах Applied Biosystems 3730xl под управлением системы управления лабораторной информацией (LIMS). Кроме того, выполняется секвенирование следующего поколения (NGS) с использованием инструментов Illumina HiSeq 2500 и HiScan SQ, инструментов Life Technologies Ion Proton и Applied Biosystems SOLiD, а также инструмента 454 / Roche GS-FLX Titanium. Ключевым компонентом этого средства является использование высокопроизводительных вычислений и поддержки биоинформатики для анализа NGS.
Компонент « Синтез олигонуклеотидов» на этой установке производит обычные, длинные (до 120 оснований ) и модифицированные олигонуклеотиды и очищает их обессоливанием, картриджной или высокоэффективной жидкостной хроматографией ( ВЭЖХ ).
Микромассив и генетический анализ
В центре микрочипов и экспрессии генов есть специальный менеджер, который управляет технологиями Affymetrix , Agilent и Illumina . Кроме того, существует широкий спектр аналитических программных пакетов, доступных для анализа данных на месте.
Цитогеномика и ресурсы генома
В центре цитогеномики и геномных ресурсов есть один менеджер между этими двумя функциями. Цитогеномика включает кариотипирование и спектральное (SKY) кариотипирование (для мышей , людей и других видов), картирование флуоресцентной гибридизации in situ ( FISH ), картирование сайта трансгенной вставки (картирование G-to-FISH) и мечение клонов для экспериментов FISH . Компоненты Genome Resources включают репозиторий клонов ( кДНК коллекции генов млекопитающих (MGC) ( мыши и человека), геномные клоны, включая бактериальные искусственные хромосомы человека (BAC)), а также предоставляют консультации по проекту и помощь в проектировании ( аннотации , запросы к базе данных , выбор зонда). Он также обеспечивает скрининг библиотеки кДНК и количественную ПЦР .
Генетический анализ
Область генетического анализа включает генотипирование на основе капилляров ( Applied Biosystems TaqMan и SNaPshot, микросателлиты ), индивидуальное генотипирование (например, гетеродуплексный анализ), генотипирование мышей (для анализа перекрестного потомства и генетического сцепления ) и анализ метилирования (для исследований эпигенетики ).
Биобанкинг
У основного механизма биобанкинга есть специальный менеджер. Он выполняет белую клетку иммортализацию (из крови) и банковские операции, фибробласты культуры и банковские, культуру и банковская других типов клеток , в том числе не-человеческие клеток, геномная ДНК препарата из крови, слюны , тканей или клеток , а также целый геном амплификацию (WGA) .
Источники финансирования
TCAG финансируется несколькими учреждениями, в том числе Канады Фонда инноваций (CFI), Genome Канады через Онтарио геномика Институт , в министерство исследований и инновациях Онтарио . Кроме того, благотворительные пожертвования управляются Фондом «Больница для больных детей », а конкретные исследовательские проекты финансируются широким спектром агентств и благотворительных фондов.
Организация и управление
Научный руководитель
Научным руководителем TCAG является Стивен В. Шерер , старший научный сотрудник Исследовательского института больницы для больных детей , директор Центра Маклафлина [29] и профессор Университета Торонто. [30]
Комитет по научному менеджменту
TCAG управляется комитетом научного управления, который регулярно встречается для обсуждения стратегического планирования на высоком уровне. Комитет по научному управлению состоит из:
- Гэри Бейдер
- Майкл Брудно
- Джейн Данска
- Лиза Струг
- Эндрю Патерсон
- Питер Рэй
- Майкл Уилсон
Бадер и Брудно работают в Университете Торонто, а остальные - в Больнице для больных детей (Брудно также назначен в SickKids). В комитет также входят три члена ex officio : помощник директора, управляющий производством и представитель Института геномики Онтарио .
Младшие следователи
С 2006 года TCAG назначает младших исследователей. Эти партнеры консультируют по своим конкретным областям знаний и помогают в выявлении и внедрении новых технологий. В настоящее время насчитывается семь младших следователей: д-р. Энн Джордж ( SickKids ), Эстебан Парра ( UTM ), Мэри Шаго (SickKids), Марк Сильверберг ( MSH ), Джеймс Ставропулос (SickKids), Майкл Тейлор (SickKids) и Джон Винсент ( CAMH ).
Научно-консультативный совет
Научный надзор за научным мандатом и операциями TCAG на высоком уровне осуществляется через внешний научный консультативный совет (SAB). Членами SAB являются:
- Сэмюэл Леви (председатель), Genomic Health
- Абдалла С. Даар , Школа общественного здравоохранения Далла Лана Университета Торонто
- Марк Дейли , Институт Уайтхеда
- Аренд Сидоу, Стэнфордский университет
Институт геномики Онтарио (OGI) и Genome Canada также предоставляют членов ex officio .
Рекомендации
- ^ "Genome Canada Science and Technology Platforms" . Архивировано из оригинала на 2008-10-19 . Проверено 20 июня 2008 .
- ^ Данные предоставлены Affymetrix, Inc.
- ^ Интегративная геномика для новостей о медицинских исследованиях (веб-сайт Ontario Innovation Trust) [1] Архивировано 6 июля 2011 г. в Wayback Machine
- ^ SickKids пресс - релиз, 18 июня 2009
- ^ SickKids начинает 2013 год с двух грантов фонда Leading Edge Fund, 13 января 2013 г.
- ^ Центр прикладной геномики переехал - новость, веб-сайт TCAG, 229 октября 2013 г.
- ^ Данные из отчетов о проделанной работе, представленных в Институт геномики Онтарио.
- ^ PubMed ищет публикации, написанные этими людьми в течение календарного 2008 года, за исключением Брудно, который был добавлен в 2009 году [2] [ необходима ссылка ]
- ^ PubMed ищет публикации, написанные этими людьми, с 2002 г. по настоящее время, за исключением Drs. Брудно и Бейене, которые были добавлены совсем недавно [3] [ необходима ссылка ]
- ^ Результаты полнотекстового поиска Google Scholar: публикации, относящиеся к Центру прикладной геномики или Базе данных геномных вариантов, либо в разделе «Благодарности», либо в основном тексте, опубликованные в электронном или печатном виде. Были использованы следующие стратегии: «TCAG» (игнорирование совпадений из других сокращений TCAG и различных последовательностей ДНК), «Центр прикладной геномики», американское написание, «Центр прикладной геномики» (игнорирование совпадений из учреждений с похожими названиями), «DGV». »,« База данных геномных вариантов »,« База данных геномных вариантов »(включая совпадения из формы с дефисом,« База данных »),« База данных Торонто »(игнорирование нерелевантных совпадений из баз данных, не относящихся к DGV).
- ^ Тейлор, доктор медицины, Лю Л., Раффел С. и др. (Июль 2002 г.). «Мутации в SUFU предрасполагают к медуллобластоме». Генетика природы . 31 (3): 306–10. DOI : 10.1038 / ng916 . PMID 12068298 .
- ^ Букок Г.Р., Моррисон Дж. А., Попович М. и др. (Январь 2003 г.). «Мутации в SBDS связаны с синдромом Швахмана-Даймонда». Генетика природы . 33 (1): 97–101. DOI : 10.1038 / ng1062 . PMID 12496757 .
- ^ Чан Э.М., Янг Э.Дж., Янзано Л. и др. (Октябрь 2003 г.). «Мутации в NHLRC1 вызывают прогрессирующую миоклоническую эпилепсию». Генетика природы . 35 (2): 125–7. DOI : 10.1038 / ng1238 . PMID 12958597 .
- ^ Лохи Х., Янг Э.Дж., Фицморис С.Н. и др. (Январь 2005 г.). «Расширенный повтор при собачьей эпилепсии». Наука . 307 (5706): 81. DOI : 10.1126 / science.1102832 . PMID 15637270 .
- ^ Мнацаканян Г.Н., Лохи Х., Мунтяну И. и др. (Апрель 2004 г.). «Ранее неидентифицированная открытая рамка считывания MECP2 определяет новую изоформу белка, имеющую отношение к синдрому Ретта» . Генетика природы . 36 (4): 339–41. DOI : 10.1038 / ng1327 . PMID 15034579 .
- ^ Ку Х, Бхарадж Б., Лю XQ и др. (Февраль 2005 г.). «Оценка достоверности связи между вариантом SUMO4 M55V и риском диабета 1 типа» . Генетика природы . 37 (2): 111–2, ответ автора 112–3. DOI : 10.1038 / ng0205-111 . PMID 15678135 .
- ^ Somerville MJ, Mervis CB, Young EJ, et al. (Октябрь 2005 г.). «Тяжелая задержка экспрессивного языка, связанная с дублированием локуса Вильямса-Бёрена» . Медицинский журнал Новой Англии . 353 (16): 1694–701. DOI : 10.1056 / NEJMoa051962 . PMC 2893213 . PMID 16236740 .
- ^ Scherer SW, Cheung J, MacDonald JR и др. (Май 2003 г.). «Хромосома человека 7: последовательность ДНК и биология» . Наука . 300 (5620): 767–72. DOI : 10.1126 / science.1083423 . PMC 2882961 . PMID 12690205 .
- ^ Яфрат А.Дж., Феук Л., Ривера М.Н. и др. (Сентябрь 2004 г.). «Обнаружение крупномасштабных вариаций в геноме человека» . Генетика природы . 36 (9): 949–51. DOI : 10.1038 / ng1416 . PMID 15286789 .
- ^ Редон Р., Исикава С., Fitch KR и др. (Ноябрь 2006 г.). «Глобальные вариации числа копий в геноме человека» . Природа . 444 (7118): 444–54. DOI : 10,1038 / природа05329 . PMC 2669898 . PMID 17122850 .
- ^ Леви С., Саттон Дж., Нг П.С. и др. (Сентябрь 2007 г.). «Последовательность диплоидного генома отдельного человека» . PLoS Биология . 5 (10): e254. DOI : 10.1371 / journal.pbio.0050254 . PMC 1964779 . PMID 17803354 .
- ^ «Краткое изложение проектов Конкурса III на веб-сайте Genome Canada» . Архивировано из оригинала на 2008-10-19 . Проверено 20 июня 2008 .
- ^ Краткое изложение проектов по разработке новых технологий на веб-сайте Genome Canada. [4] Архивировано 23 мая 2009 г. в Wayback Machine.
- ^ Competition in Applied Genomics Research in Bioproducts or Crops (ABC) - Веб-сайт Genome Canada. [5] Архивировано 19 октября 2008 г. в Wayback Machine.
- ^ Конкурс крупномасштабных прикладных исследовательских проектов, веб-сайт Genome Canada. [6] Архивировано 24 ноября 2010 г. в Wayback Machine.
- ^ Продвижение технологических инноваций через конкурс открытий, веб-сайт Genome Canada. [7] Архивировано 13 ноября 2010 г. в Wayback Machine.
- ^ База данных геномных вариантов
- ^ «Раздел Базы данных на сайте TCAG» . Архивировано из оригинала на 2008-05-08 . Проверено 20 июня 2008 .
- ^ "Веб-страница Центра Маклафлина" . Архивировано из оригинала на 2009-02-05 . Проверено 8 марта 2010 .
- ^ Биографическая веб-страница Стива Шерера
Внешние ссылки
- Веб-сайт TCAG по адресу www.tcag.ca
- База данных геномных вариантов