人類基因組計劃

人類基因組計

劃及基因組成拓展簡介研究歷史研究領(lǐng)域主要用途主要實(shí)例延伸計劃人類基因組簡介簡介人類基因組計劃(humangenomeproject,HGP)是由美國科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動的。美國、英國、法國、德國、日本和我國科學(xué)家共同參與了這一預(yù)算達(dá)30億美元的人類基因組計劃。按照這個計劃的設(shè)想，在2005年，要把人體內(nèi)約4萬個基因的密碼全部解開，同時繪制出人類基因的譜圖。換句話說，就是要揭開組成人體4萬個基因的30億個堿基對的秘密。人類基因組計劃與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅計劃并稱為三大科學(xué)計劃。被譽(yù)為生命科學(xué)的“登月計劃”。研究歷史對人類基因組的研究在70年代已具有一定的雛形在80年代在許多國家已形成一定規(guī)模。1985年5月在加州SantaCruz由美國DOE的SinsheimerRL主持的會議上提出了測定人類基因組全序列的動議，形成了美國能源部的“人類基因組計劃”草案。1986年遺傳學(xué)家McKusickV提出從整個基因組的層次研究遺傳的科學(xué)稱為“基因組學(xué)”1987年初，美國能源部和國立衛(wèi)生研究院為HGP下?lián)芰藛咏?jīng)費(fèi)約550萬美元（全年1.66億美元）1988年，美國成立了“國家人類基因組研究中心”由WatsonJ出任第一任主任1990年10月1日，經(jīng)美國國會批準(zhǔn)美國HGP正式啟動，總體計劃在15年內(nèi)投入至少30億美元進(jìn)行人類全基因組的分析。人類基因組遺傳圖于1990年6月法蘭西共和國的HGP啟動1994年，中國HGP在吳旻、強(qiáng)伯勤、陳竺、楊煥明的倡導(dǎo)下啟動，最初由國家自然科學(xué)基金會和863高科技計劃的支持下，先后啟動了“中華民族基因組中若干位點(diǎn)基因結(jié)構(gòu)的研究”和“重大疾病相關(guān)基因的定位、克隆、結(jié)構(gòu)和功能研究”，1998年在國家科技部的領(lǐng)導(dǎo)和牽線下，在上海成立了南方基因中心1998年，組建了中科院遺傳所，1999年在北京成立了北方人類基因組中心。人類基因組計劃（Humangenomeproject）由美國于1987年啟動，中國于1999年9月積極參加到這項研究計劃中的，承擔(dān)其中1%的任務(wù)，即人類3號染色體短臂上約3000萬個堿基對的測序任務(wù)。中國因此成為參加這項研究計劃的唯一的發(fā)展中國家。2000年6月26日，參加人類基因組工程項目的美國、英國、法蘭西共和國、德意志聯(lián)邦共和國、日本和中國的6國科學(xué)家共同宣布，人類基因組草圖的繪制工作已經(jīng)完成。最終完成圖要求測序所用的克隆能忠實(shí)地代表常染色體的基因組結(jié)構(gòu)，序列錯誤率低于萬分之一。95%常染色質(zhì)區(qū)域被測序，每個Gap小于150kb。完成圖將于2003年完成，比預(yù)計提前2年。研究領(lǐng)域

測出人類基因組DNA的30億個堿基對的序列，發(fā)現(xiàn)所有人類基因，找出它們在染色體上的位置，破譯人類全部遺傳信息。在人類基因組計劃中，還包括對五種生物基因組的研究：大腸桿菌、酵母、線蟲、果蠅和小鼠，稱之為人類的五種“模式生物”。HGP的目的是解碼生命、了解生命的起源、了解生命體生長發(fā)育的規(guī)律、認(rèn)識種屬之間和個體之間存在差異的起因、認(rèn)識疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長壽與衰老等生命現(xiàn)象、為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù)。主要用途：人類疾病貢獻(xiàn)人類疾病相關(guān)的基因是人類基因組中結(jié)構(gòu)和功能完整性至關(guān)重要的信息。對于單基因病，采用“定位克隆”和“定位候選克隆”的全新思路，導(dǎo)致了亨廷頓氏舞蹈癥、遺傳性結(jié)腸癌和乳腺癌等一大批單基因遺傳病致病基因的發(fā)現(xiàn)，為這些疾病的基因診斷和基因治療奠定了基礎(chǔ)。對于心血管疾病、腫瘤、糖尿病、神經(jīng)精神類疾?。ɡ夏晷园V呆、精神分裂癥）、自身免疫性疾病等多基因疾病是疾病基因研究的重點(diǎn)。健康相關(guān)研究是HGP的重要組成部分，1997年相繼提出：“腫瘤基因組解剖計劃”“環(huán)境基因組學(xué)計劃”。2.對醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn)基因診斷、基因治療和基于基因組知識的治療、基于基因組信息的疾病預(yù)防、疾病易感基因的識別、風(fēng)險人群生活方式、環(huán)境因子的干預(yù)。生物技術(shù)貢獻(xiàn)⑴基因工程藥物分泌蛋白（多肽激素，生長因子，趨化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受體。⑵診斷和研究試劑產(chǎn)業(yè)基因和抗體試劑盒、診斷和研究用生物芯片、疾病和篩藥模型。推動細(xì)胞工程胚胎和成年期干細(xì)胞、克隆技術(shù)、器官再造。負(fù)面作用侏羅紀(jì)公園不只是科幻故事；種族選擇性滅絕性生物武器；基因?qū)＠麘?zhàn)；基因資源的掠奪戰(zhàn)；基因與個人隱私。主要實(shí)例人類基因組研究的一個關(guān)鍵應(yīng)用是通過位置克隆尋找未知生物化學(xué)功能的疾病基因。這個方法包括通過患病家族連鎖分析來繪制包含這些基因的染色體區(qū)域圖，然后檢查該區(qū)域來尋找基因。例如：2001年中國上海和北京科學(xué)家發(fā)現(xiàn)遺傳性乳光牙本質(zhì)Ⅱ型基因。神經(jīng)遞質(zhì)(5-HT）通過化學(xué)門控通道介導(dǎo)快速興奮響應(yīng)。

半胱氨酰基白三烯的收縮和炎癥作用，先前認(rèn)為是過敏反應(yīng)的慢反映物質(zhì)（SRS-A），通過特定的受體介導(dǎo)。Alzheimer疾病在老年斑中有豐富的β-淀粉樣物沉積。β-淀粉樣物由前體蛋白（APP）蛋白水解生成。延伸計劃模式生物（包括小鼠、果蠅、線蟲、酵母等）的基因組計劃。人類元基因組計劃：對人體內(nèi)所用共生菌群的基因組進(jìn)行序列測定，并研究與人體發(fā)育和健康相關(guān)基因的功能。國際人類基因組單體型圖計劃（簡稱HapMap計劃）：目標(biāo)是構(gòu)建人類DNA序列中多態(tài)位點(diǎn)的常見模式。由于每個個體（除了孿生子和克隆動物）的基因組都有獨(dú)特之處，因此有必要對個體之間的差異在基因組上進(jìn)行定位。其完成將為研究人員確定對人類健康和疾病以及對藥物和環(huán)境反應(yīng)有影響的相關(guān)基因提供關(guān)鍵信息。人類基因組多樣性研究計劃：對不同人種、民族、人群的基因組進(jìn)行研究和比較。這一計劃將為疾病監(jiān)測、人類的進(jìn)化研究和人類學(xué)研究提供重要信息。人類基因組簡介人類基因組，又稱人類基因體，是指人的基因組，由23對染色體組成，其中包括22對體染色體、1條X染色體和1條Y染色體。人類基因組含有約30億個DNA堿基對，堿基對是以氫鍵相結(jié)合的兩個含氮堿基，以胸腺嘧啶（T）、腺嘌呤（A）、胞嘧啶（C）和鳥嘌呤（G）四種堿基排列成堿基序列，其中A與T之間由兩個氫鍵連接，G與C之間由三個氫鍵連接，堿基對的排列在DNA中也只能是A對T，G對C。其中一部分的堿基對組成了大約20000到25000個基因。人類染色體組成簡圖人類基因在染色體上的位置小結(jié)本節(jié)課主要從人類基因組計劃的研究歷史、研究領(lǐng)域、研究進(jìn)展、主要實(shí)例、研究進(jìn)展五方面介紹了人類基因組計劃，最后對我們?nèi)祟惢蚪M組成進(jìn)行了簡直要介紹。并且人類基因組組成是我們這節(jié)課掌握的重點(diǎn)。鞏固練習(xí)：1.人類基因組計劃是由（）國家于（）年提出的？（）A.美國、1985年B.法國、1999