أطلس جينوم السرطان (بالإنجليزية: The Cancer Genome Atlas أو TCGA) هو مشروع بدأ في عام 2005 لفهرسة الطفرات الجينية المسئولة عن مرض السرطان وذلك باستخدام تقنيات تحليل الجينوم فائقة الإنتاجية بالإضافة إلى وسائل البيولوجيا الحاسوبية لتحسين قدرتنا على تشخيص المرض وعلاجه، والوقاية منه من خلال فهم أفضل للأساس الوراثي لهذا المرض.
يشرف على هذا المشروع كلاً من معهد القومي للسرطان NCI و المعهد القومي لأبحاث الجينوم البشري (NHGRI) بتمويل من قبل الحكومة الأمريكية. خلال المرحلة التجريبية للمشروع، والتي بدأت من عام 2006 لمدة ثلاث سنوات، تم توصيف ثلاثة أنواع من السرطانات البشرية: الورم أرومي دبقي متعدد الأشكال وسرطان الرئة، وسرطان المبيض. امتدت المرحلة الثانية، لتوصيف الجيني ل 33 نوعاً من السرطانات بما في ذلك 10 سرطانات نادرة الحدوث بحلول عام 2014. ينقسم التمويل بين مراكز توصيف الجينوم (GCCs)، والتي تقوم بتسلسل الجينوم ومراكز تحليل البيانات (GDACs)، التي تؤدي التحليلات المعلوماتية الحيوية.
انطلق المشروع في البداية لجمع وتوصيف 500 عينة مريض ، أكثر من معظم دراسات الجينوم في ذلك الوقت ، واستخدم مجموعة متنوعة من التقنيات الجزيئية المختلفة. تضمنت التقنيات تنميط التعبير الجيني ، وتنميط تباين رقم النسخ ، والتنميط الجيني SNP ، وتنميط مثيلة الحمض النووي على نطاق واسع للجينوم ، وتنميط الرنا الميكروي ، وتسلسل الإكسون. مع قيود التكنولوجيا الناشئة والتكاليف في بداية المشروع ، تم تنفيذ العديد من التقنيات القائمة على المصفوفة وتسلسل الجينات المستهدف المحدود. خلال المرحلة II ، تمكن أطلس جينوم السرطان TCGA من البدء في تنفيذ تسلسل كامل للإكسوم ، والنسخ الكامل transcriptome sequencing في جميع الحالات ، وتسلسل الجينوم الكامل على 10 ٪ من الحالات المستخدمة في المشروع.