人類基因組計(jì)劃-共23頁(yè)P(yáng)PT資料

1、人類基因組計(jì)劃（HGP）人類基因組計(jì)劃于20世紀(jì)80年代提出，由國(guó)際合作組織包括有美、英、日、中、德、法等國(guó)參加進(jìn)行了人體基因作圖，測(cè)定人體23對(duì)染色體由3109核苷酸組成的全部DNA序列，于2000年完成了人類基因組“工作框架圖”。2019年公布了人類基因組圖譜及初步分析結(jié)果。其研究?jī)?nèi)容還包括創(chuàng)建計(jì)算機(jī)分析管理系統(tǒng)，檢驗(yàn)相關(guān)的倫理、法律及社會(huì)問題，進(jìn)而通過轉(zhuǎn)錄物組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)等相關(guān)技術(shù)對(duì)基因表達(dá)譜、基因突變進(jìn)行分析，可獲得與疾病相關(guān)基因的信息。人類基因組計(jì)劃與曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅計(jì)劃并稱為三大科學(xué)計(jì)劃。概況3目標(biāo) 最初目標(biāo) 終級(jí)目標(biāo)研究進(jìn)展延伸計(jì)劃研究意義參考資料最初目標(biāo) 最初目標(biāo)通過

2、國(guó)際合作，用15年時(shí)間(19902019)至少投入30億美元，構(gòu)建詳細(xì)的人類基因組遺傳圖和物理圖，確定人類DNA的全部核苷酸序列，定位約10萬(wàn)基因，并對(duì)其它生物進(jìn)行類似研究。HGP包括：DNA序列圖前計(jì)劃和DNA序列圖計(jì)劃。序列圖前計(jì)劃：遺傳圖物理圖序列圖轉(zhuǎn)錄圖6又稱連鎖圖譜(linkage map)，它是以具有遺傳多態(tài)性的遺傳標(biāo)記為“路標(biāo)”，以遺傳學(xué)距離為圖距的基因組圖。遺傳圖譜的建立為基因識(shí)別和完成基因定位創(chuàng)造了條件。 第1代標(biāo)記第2代標(biāo)記第3代標(biāo)記遺傳圖譜通過序列標(biāo)簽位點(diǎn)對(duì)構(gòu)成基因組的DNA分子進(jìn)行測(cè)定，從而對(duì)某基因所相對(duì)之遺傳訊息及其在染色體上的相對(duì)位置做一線性排列。完整的物理圖譜應(yīng)包

3、括人類基因組的不同載體DNA克隆片段重疊群圖，大片段限制性內(nèi)切酶切點(diǎn)圖，DNA片段或一特異DNA序列（STS）的路標(biāo)圖，以及基因組中廣泛存在的特征型序列（如CpG序列、Alu序列，isochore）等的標(biāo)記圖，人類基因組的細(xì)胞遺傳學(xué)圖（即染色體的區(qū)、帶、亞帶，或以染色體長(zhǎng)度的百分率定標(biāo)記），最終在分子水平上與序列圖的統(tǒng)一。物理圖譜8序列圖譜 隨著遺傳圖譜和物理圖譜的完成，測(cè)序就成為重中之重的工作。DNA序列分析技術(shù)是一個(gè)包括制備DNA片段化及堿基分析、DNA信息翻譯的多階段的過程。通過測(cè)序得到基因組的序列圖譜。大規(guī)模測(cè)序基本策略逐個(gè)克隆法全基因組鳥槍法9在識(shí)別基因組所包含的蛋白質(zhì)編碼序列的基礎(chǔ)

4、上繪制的結(jié)合有關(guān)基因序列、位置及表達(dá)模式等信息的圖譜。在人類基因組中鑒別出占具2%5%長(zhǎng)度的全部基因的位置、結(jié)構(gòu)與功能，最主要的方法是通過基因的表達(dá)產(chǎn)物mRNA反追到染色體的位置。轉(zhuǎn)錄圖譜1011闡明人類基因組全部DNA序列；識(shí)別基因；建立儲(chǔ)存這些信息的數(shù)據(jù)庫(kù)；開發(fā)數(shù)據(jù)分析工具；研究HGP實(shí)施所帶來(lái)的倫理、法律和社會(huì)問題。終極目標(biāo)1990年10月，美國(guó)政府正式啟動(dòng)，預(yù)期在2019年完成人類基因組全部序列的測(cè)定；1993年年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院和能源部修改了其五年計(jì)劃的指標(biāo)；1994年遺傳圖譜傳圖的五年計(jì)劃提前完成；2019年人第3、11、12和22號(hào)染色體的中等精度的圖譜公布；人第16、19號(hào)染

5、色體的高分辨率物理圖譜分別完成。英國(guó)、日本、法國(guó)、德國(guó)的科學(xué)家先后加盟，遂擴(kuò)展成國(guó)際性合作計(jì)劃；2019年舉行了國(guó)際合作的人類基因組大規(guī)模測(cè)序戰(zhàn)略會(huì)議；2019年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院成立國(guó)家人類基因組研究所(NHGRI)；2019年美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院與能源部提出新的五年計(jì)劃(2019-2019)，旨在2019年底前完成整個(gè)人類基因組的測(cè) 序，將在2019年底前產(chǎn)生人類基因組序列的工作草圖。 研究進(jìn)展2019年7月，中國(guó)科學(xué)院遺傳研究所人類基因組中心在國(guó)際人類基因組組織注冊(cè)成功，負(fù)責(zé)測(cè)定全部序列的1%；2019年12月國(guó)際基因組計(jì)劃聯(lián)合小組宣布，已完整譯出人第22號(hào)染色體的遺傳密碼；2000年4月

6、美國(guó)塞萊拉(Celera)基因研究公司宣布，該公司已破譯出一名實(shí)驗(yàn)者的完整遺傳密碼；2000年5月，德國(guó)與日本科學(xué)家合作完成了人第21號(hào)染色體的基因測(cè)序工作；2000年5月，提前完成了人類基因組的工作草圖；2019年2月，工作草圖的具體序列信息、測(cè)序所采用的方法以及序列的分析結(jié)果被國(guó)際人類基因組測(cè)序聯(lián)盟和塞雷拉基因組的科學(xué)家分別公開發(fā)表于自然與科學(xué)雜志。這一工作草圖覆蓋了基因組序列的83，包括常染色質(zhì)區(qū)域的90。研究進(jìn)展我國(guó)人類基因組研究工作的進(jìn)展我國(guó)已建立了多民族人群的DNA樣品庫(kù)，并與世界其他人群進(jìn)行了比較。疾病基因的研究也取得了可喜的進(jìn)展，克隆了遺傳性高頻耳聾的致病基因，定位了若干單基因

7、疾病的染色體位點(diǎn)。在白血病和某些實(shí)體腫瘤相關(guān)基因的結(jié)構(gòu)，功能研究方面也取得重大突破，已獲得EST(表達(dá)序列標(biāo)簽)10多萬(wàn)條，克隆了1000條以上新基因的全長(zhǎng)cDNA。 2022/7/20模式生物（包括小鼠、果蠅、線蟲、斑馬魚、酵母等）的基因組計(jì)劃。人類元基因組計(jì)劃：對(duì)人體內(nèi)所用共生菌群的基因組進(jìn)行序列測(cè)定，并研究與人體發(fā)育和健康相關(guān)基因的功能。國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃（簡(jiǎn)稱HapMap計(jì)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(gè)個(gè)體（除了孿生子和克隆動(dòng)物）的基因組都有獨(dú)特之處，因此有必要對(duì)個(gè)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(duì)人類健康和疾病以及對(duì)藥物和環(huán)

8、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(jì)劃：對(duì)不同人種、民族、人群的基因組進(jìn)行研究和比較。這一計(jì)劃將為疾病監(jiān)測(cè)、人類的進(jìn)化研究和人類學(xué)研究提供重要信息。延伸計(jì)劃1、HGP對(duì)人類疾病基因研究的貢獻(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(duì)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)致了亨廷頓舞蹈病、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(duì)于心血管疾病、腫瘤、糖尿病、神經(jīng)精神類疾病（老年性癡呆、精神分裂癥）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重點(diǎn)。 健康相關(guān)研究是HG

9、P的重要組成部分，2019年相繼提出：“腫瘤基因組解剖計(jì)劃”“環(huán)境基因組學(xué)計(jì)劃”。 研究意義2、HGP對(duì)生物技術(shù)的貢獻(xiàn) （1）基因工程藥物：分泌蛋白（多肽激素，生長(zhǎng)因子，趨化因子，凝血和抗凝血因子等）及其受體。 （2）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。 （3）對(duì)細(xì)胞、胚胎、組織工程的推動(dòng)：胚胎和成年期干細(xì)胞、克隆技術(shù)、器官再造。 3、HGP對(duì)醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn) 基因診斷、基因治療和基于基因組知識(shí)的治療、基于基因組信息的疾病預(yù)防、疾病易感基因的識(shí)別、風(fēng)險(xiǎn)人群生活方式、環(huán)境因子的干預(yù)。 研究意義4、HGP對(duì)制藥工業(yè)的貢獻(xiàn) 篩選藥物的靶點(diǎn)：與組合化學(xué)和天然化合物分離

10、技術(shù)結(jié)合，建立高通量的受體、酶結(jié)合試驗(yàn)以知識(shí)為基礎(chǔ)的藥物設(shè)計(jì)：基因蛋白產(chǎn)物的高級(jí)結(jié)構(gòu)分析、預(yù)測(cè)、模擬藥物作用“口袋”。 個(gè)體化的藥物治療：藥物基因組學(xué)。 5、HGP對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的重要影響 生物產(chǎn)業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國(guó)家的兩大經(jīng)濟(jì)支柱；發(fā)現(xiàn)新功能基因的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益；轉(zhuǎn)基因食品；轉(zhuǎn)基因藥物（如減肥藥，增高藥） 6、HGP對(duì)生物進(jìn)化研究的影響 生物的進(jìn)化史，都刻寫在各基因組的“天書”上；草履蟲是人的親戚13億年；人是由300400萬(wàn)年前的一種猴子進(jìn)化來(lái)的；人類第一次“走出非洲”200萬(wàn)年的古猿；人類的“夏娃”來(lái)自于非洲，距今20萬(wàn)年第二次“走出非洲”？研究意義7、HGP帶來(lái)的負(fù)面作用 1)基因歧視。個(gè)

11、人遺傳信息有可能落入他人之手，給攜帶某些“不利基因”或“缺陷基因”者的升學(xué)、就業(yè)、婚姻等帶來(lái)麻煩，使某些人群受到“基因歧視”。2)多樣性滅絕。如果允許利用基因工程方法生育子女，即根據(jù)人體基因圖譜制作一個(gè)“標(biāo)準(zhǔn)的”人體基因模型，設(shè)計(jì)出“十全十美”的后代，那么就有可能抹殺人類社會(huì)在種族、膚色、智商等方面的多樣性，從根本上抹殺人類的多樣性。 3）種族優(yōu)越論。人體基因研究成果可能被別有用心的人利用。他們依據(jù)基因理論宣揚(yáng)“種族優(yōu)越論”，詆毀其他民族甚至借口發(fā)動(dòng)侵略戰(zhàn)爭(zhēng)，推行種族滅絕政策。2022/7/20章波,王燕.人類基因研究報(bào)告,2019,12崔亞麗.人類基因組計(jì)劃及其意義J，中學(xué)生物教學(xué),2019,4李建會(huì).人類基因組研究的價(jià)值和社會(huì)倫理問題J，自然辯證法研究所，2019，17:24-27.陳竺，黃薇等.人類基因組計(jì)劃現(xiàn)狀與展望J.自然雜志，2000,22：125-133.李衛(wèi)文.改變世界的計(jì)劃-人類基因組計(jì)劃J.生物學(xué)雜志，2019,18(2):47-49.圖片來(lái)自b