人类基因组计划人类基因组计划HumanGenomeProject,HGPHumanGenomeProject,HGPHumanGenomeProject,HGPHumanGenomeProject,HGP一、背景一、背景人类基因组是人类的遗传物质（其化学本质是脱氧核糖核酸，简称DNA）总和，包含所有的基因序列及非基因序列。人类基因位于染色体上，有三类，它们分别编码为蛋白质、转运核糖核酸和核糖体核糖核酸，其中编码为蛋白质的基因大约有10万个（当时估计约10万个，后来证实只有3~3.5万个），它们在表现各种生理作用和生命现象中起决定性作用，是最重要的一类基因。基因指的是具有遗传效应的DNA片段。现在已经知道，人类的生老病死、喜怒哀乐，甚至生态环境和生物进化等都与基因密切相关。所以，著名的诺贝尔生理学与医学奖获得者R·杜尔贝科曾说：“人类的DNA序列是人类的真谛，这个世界上发生的一切事情都与这一序列息息相关，包括癌症在内的人类疾病的发生都与基因直接或间接有关…”人类基因组计划是与曼哈顿原子计划、阿波罗登月计划并称的人类科学史上的重大工程。该计划于1990年首先在美国启动，后有德、日、英、法、中等国的科学家先后正式加入。人类基因组计划曼哈顿原子计划阿波罗登月计划人类科学史上的三大工程人类科学史上的三大工程美国病毒学家R·杜尔贝科（1914－）1986年3月7日美国《科学》杂志《癌症研究的转折点——人类基因组的全序列分析》他指出：“人类DNA序列是人类的真谛，这个世界上发生的一切事情，都与这一序列息息相关。”该文后来被称为“人类基因组计划”的“标书”。1987年，美国开始筹建“人类基因组计划”实验室。1989年，美国成立“国家人类基因组研究中心”，诺贝尔奖金得主、DNA分子双螺旋结构模型的提出者詹姆斯·沃森担任第一任主任。1990年，美国国会批准美国的“人类基因组计划”在10月1日正式启动。其总体规划是准备在15年内至少投入30亿美元，进行对人类的基因组分析。1993年，美国对这一计划做了修订，主要内容包括：人类基因组的基因图的构建与序列分析；人类基因的鉴定；基因组研究技术的建立；人类基因组研究的模式生物；信息系统的建立。这其中的最重要的任务就是人类基因组的基因图构建与序列分析。最重要的是这样几张图：遗传图、转录图、物理图、序列图，最优先考虑、必须保质保量完成的是DNA序列图。遗传图谱转录图谱0.7cM或kb序列图谱物理图谱100kb100kbSTSmapSTSmap四张图：物理图转录图遗传图序列图1999年9月中国获准加入人类基因组计划，负责测定人类基因组全部序列的1%，也就是3号染色体上的3000万个碱基对。中国是继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国，也是参与这一计划的唯一发展中国家。塞莱拉遗传公司（Celera）1998年5月，美国PE公司（该公司专门生产基因测序仪）推出了新一代的“毛细管测序义”，使测序的工作提高了许多倍，自动化程序也高级得多。但是这家公司首先将300台机器自己使用，并且投资3亿美元，让克雷格·文特尔组建了赛来拉公司，克雷格·文特尔发明了基因测序的“霰弹法”。号称要在3年内用新的方法完成人类基因组计划的全部序列，与国际人类基因组计划展开竞争。赛来拉公司的出现促进了公共金费资助的国际人类基因组计划的加速进行。二、方法二、方法一个人类的基因组约有一米，如果可以把基因组列成一排成批破译,人类基因组计划将是非常容易完成的.然而解链DNA并将其列成一排非常难,因为人类DNA包含相互折叠的46条染色体(chromosomes)，22对常染色体和一对XY(男性)或XX(女性)性染色体.广泛应用的是一种替代方法，即用特定的酶(enzymes)把DNA切成片断,逐个分析然后得到全序列.DNA测序反应(Maxim-Gilbert,Sanger,1977),PCR技术(K.Mullis,1983),及荧光自动测序法(Smith,1986)是基因组计划的赖以进行的三种最重要的技术.在“人类基因组计划”中，分为两个阶段：DNA序列图以前的计划和DNA序列图计划。序列图以前的计划包括物理图、转录图、遗传图。人类基因组DNA序列图的绘制工作，可以做这样的比喻：假说人们只穿4种颜色的衣服，红、黄、白、黑，“人类基因组计划”就相当于把世界上30亿人所穿的衣服都搞清楚，而且注明位置顺序，如所在的国家、城...
