人类基因组概况VIP免费

DepartmentofMicrobiologyFuquanHooDepartmentofMicrobiologyFuquanHoo人类基因组概要OutlineofHumanGenome有科学史以来的过去几百年中，人们对于人类基因组的认识大多限于染色体和个别基因的认识。真正对于人类基因组有“整体序列水平”的认识是在人类基因组计划完成之后。因此，我们要讨论人类基因组就不得不先谈一谈“人类基因组计划”（HumanGenomeProject,HGP）1.什么是人类基因组计划？HGP是研究人类基因组（及相关的大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇及拟南芥基因组）的、宏大的跨国科研计划，它可与阿波罗计划媲美。HGP在20世纪80年代中期提出，自1990年正式开始，计划用15年时间，耗资30亿美元，完成人类基因组的测序和基本注释，完成4套图谱：遗传图谱、物理图谱、序列图谱及基因图谱。一.人类基因组计划美国马萨诸塞州的Cambridge基因组研究中心的WhiteheadInstitute英国剑桥的SangerCenter美国密苏里的WashingtonUniversity美国加州的DOE联合基因组研究所美国得州的BaylorCollegeOfMedicine美国的一些其它单位中国、德国、法国、日本2.哪些国家和单位参加了HGP?3.谁的DNA被用来测序？在构建文库实验室附近刊登了为HGP捐献DNA的广告，选择了不同人种的健康捐献者。采集样品经匿名处理：取样实验室撕去所有样品标记，记以随机号码，交样品处理室。样品处理室再撕去原标记并重新标记。最终使用的每一样品大约收集了5～10个样本。捐献者与DNA样品之间不再有任何联系,所以捐献者的身份是不被知道的。而Celera的测序样本来自5个人：分别属于西班牙裔、亚洲裔、非洲裔、美洲裔和高加索裔（2男3女），是从21个志愿者样本中挑选的。最后公布的序列图谱中还标记了140万个SNP位点，因此，它不是某一个确定人物的图谱，而是“人类”的图谱。4.HGP的目标determinethesequencesofthe3billionchemicalbasepairsthatmakeuphumanDNA,identifyallthegenesinhumanDNA,storethisinformationindatabases,improvetoolsfordataanalysis,transferrelatedtechnologiestotheworldpublicaddresstheethical,legal,andsocialissues(ELSI)thatmayarisefromtheproject.两个“人类基因组计划”前面提到的由多个国家合作进行的计划，称为“国际合作”计划。这个计划是由国家拨款资助，自1990年开始，轰轰烈烈干了整8年，做了大量艰苦、细致的工作，也使得测序方法得到相当的完善，大规模自动化测序仪已经出现，不用做遗传图和物理图的“鸟枪法测序”技术于1995年在流感嗜血杆菌中获得成功.1998年有一个私人公司Celera突然宣布，要用3年时间抢在“国际合作组织”之前完成人类基因组测序计划,并将人类基因专利注册。私人公司的介入，引入了竞争机制，迫使“公共合作组织”不得不加大投资、加快速度。结果两个计划都在2001年完成了“草图”。TheHGPconsortiumpublisheditsworkingdraftinNature409(15February).CelerapublishesitsworkingdraftinScience(16February).“草图”（DraftGenomeSequence)意味着什么？“草图”还不是完成图，还有1000多个“缺口”，缺口主要集中在异染色质区域。目前，没有一个真核生物的基因组被测序到100％。有一些区域－通常是高度重复区域－用当今的技术很难或根本不可能被克隆或测序。但是，公布的草图中，90％～93％常染色质区域（富含基因区）已经被测序。2003年，人类基因组计划完成它的“完成图”，98％以上的基因编码区已被测序，精度达99.99%，至此，人类基因组计划宣告它的完成。这一年，正值JamesWatsonandFrancisCrick发表DNA双螺旋结构50周年。人类基因组计划的完成为50周年庆典送了一份大礼！Nature和Science分别发表了专文，介绍了人类基因组计划在2001～2003这两年中又取得的进展及人类基因组学今后的发展方向。基因组的完成图1.BarbaraR.JasnyandLeslieRoberts：Introduction，ScienceApr112003:277。2.FrancisS.Collins,MichaelMorgan,AristidesPatrinos：TheHumanGenomeProject:LessonsfromLarge-ScaleBiology。ScienceApr112003:286。3.MarvinE.Frazier,GaryM.Johnson,DavidG.Thomassen,CarlE.Oliver,AristidesPatrinos：RealizingthePotentialoftheG...