生命科學(xué)縱橫北交大5遺傳學(xué)-資料下載頁
2025-05-14 22:11本頁面
【正文】 和物理圖譜基礎(chǔ)上，精細分析各克隆的物理圖譜，將其切割成易于操作的小片段，構(gòu)建 YAC或 BAC文庫，得到 DNA測序模板，測序得到各片段的堿基序列，再根據(jù)重疊的核苷酸順序?qū)⒁褱y定序列依次排列，獲得人類全基因組的序列圖譜。 人類基因組計劃的最終目標是獲取人類基因組的完整 DNA序列。 隨著遺傳圖譜和物理圖譜的完成，測序就成為重中之重的工作。 DNA序列分析技術(shù)是一個包括制備 DNA片段化及堿基分析、 DNA信息翻譯的多階段的過程。通過測序得到基因組的序列圖譜 。 ?序列圖譜 （ sequence map ） 重中之重 ?大規(guī)模測序基本策略 ? 逐個克隆法 ：對連續(xù)克隆系中排定的 BAC克隆逐個進行亞克隆測序并進行組裝 （ 公共領(lǐng)域測序計劃 ） ? 全基因組鳥槍法： 在一定作圖信息基礎(chǔ)上 ， 繞過大片段連續(xù)克隆系的構(gòu)建而直接將基因組分解成小片段隨機測序 ， 利用超級計算機進行組裝 （ 美國 Celera公司 ） HGP對醫(yī)學(xué)的影響： ? 發(fā)現(xiàn)新的致病基因。 ? 發(fā)展一些復(fù)雜疾病的早期基因診斷方法，如“腫瘤基因組解剖計劃”。 ? 通過基因治療解決傳統(tǒng)方法無法解決的疑難雜癥。 ? 疾病易感基因的識別及對風(fēng)險人群進行生活方式、環(huán)境因子的干預(yù)。 ? 人類基因組多樣性與個體化醫(yī)學(xué)。 HGP對人類的重要意義 所有的疾病，都可以說是基因病 “基因病”概念 ： – 基因相關(guān)論：所有疾病都與人類基因有關(guān)。 – 基因修飾論：所有藥物都是通過修飾基因本身 結(jié)構(gòu)、改變基因的表達調(diào)控、影 響基因產(chǎn)物的功能而起作用的。 – 基因的外調(diào)性。 – 基因的多態(tài)性。 ?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。 ?單基因病 ： 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)。 多基因疾病： ?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，是目前疾病基因研究的重點。 ?健康相關(guān)研究是人類基因組計劃的重要組成部分，并于 1997年相繼提出了： ? 腫瘤基因組解剖計劃 ? “環(huán)境基因組學(xué)計劃 HGP對生物技術(shù)的影響： ?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。 ?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。 ?對細胞、胚胎、組織工程的推動 ：胚胎和成年期干細胞、克隆技術(shù)、器官再造。 ?篩選新藥和藥物的靶點，分析藥理過程。 ?進行藥物設(shè)計，對基因蛋白產(chǎn)物的高級結(jié)構(gòu)分析、預(yù)測、模擬藥物作用“口袋” 。 ?個體化的藥物治療：藥物基因組學(xué)。 HGP對制藥業(yè)的影響： 基因組學(xué)、生物信息學(xué)與新藥研制 未來的藥物研究過程將是基于 生物信息知識挖掘的過程 數(shù)據(jù)處理和 關(guān)聯(lián)分析 發(fā)現(xiàn)藥物 作用對象 確定靶目標 分子 針對靶目標 進行合理的 藥物設(shè)計 HGP對社會經(jīng)濟的重要影響： ?生物產(chǎn)業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)是一個國家的兩大經(jīng)濟支柱 ?發(fā)現(xiàn)新功能基因的社會和經(jīng)濟效益 ?轉(zhuǎn)基因食品 ?轉(zhuǎn)基因藥物（如減肥藥，增高藥） 生物的進化史，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 300～ 400萬年前的一種猴子進化來的； ? 人類第一次“走出非洲” ——200萬年的古猿； ? 人類的“夏娃”來自于非洲，距今 20萬年 ——第二次“走出非洲”？ HGP對生物進化研究的影響： HGP帶來的負面作用： ?侏羅紀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 HGP進展與未來 ?整個完成的時間提前到了 2021年，比原計劃提前了兩年。而原訂于 2021年完成的人類基因組的基本構(gòu)圖也提前一年，在 2021年 6月 26日 由美國總統(tǒng)克林頓與英國首相布萊爾聯(lián)合宣布完成，這一天也因此成為人類歷史上“值得載入史冊的一天”。 ?后基因組計劃，即功能基因組計劃的開始。 ?人類基因組研究的驚人發(fā)現(xiàn) ?19號染色體是含基因最豐富的染色體 ， 而 13號染色體含基因量 最少 。 前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和定位了 26000多個功能基因 ， 其中 42%的基 因不知道功能 。 ?人類基因組中存在 “ 熱點 ” 和大片 “ 荒漠 ” 。 在染色體上有基因成簇 密集分布的區(qū)域 ， 也有大片的區(qū)域只有 “ 無用 DNA” 。 基因組上 大約有 1/4的區(qū)域是沒有基因的片段 。 ?％ 的基因包含重復(fù)序列 。 這說明那些原來被認為是 “ 垃圾 ”的 DNA也起重要作用 ， 應(yīng)該被進一步研究 。 ? 1994年，我國 HGP在吳旻、強伯勤、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。 ? 1999年在北京成立了北方人類基因組中心。 ? 1999年 7月在國際人類基因組注冊，得到 完成人類 3號染色體短臂上一個約 30Mb區(qū)域的測序任務(wù)，該區(qū)域約占人類整個基因組的 1％。 我國對 HGP的貢獻 ? 基因組 DNA測序：人類對自身基因組認識的第一步。 ? 后基因組學(xué) 是在完成基因組圖譜構(gòu)建以及全部序列測定的基礎(chǔ)上 ， 進一步研究基因組的基因功能、基因之間相互關(guān)系和調(diào)控機制為主要內(nèi)容的學(xué)科。 ? 后基因組學(xué)包括： 功能基因組學(xué) ， 蛋白質(zhì)組學(xué) ， 生物信息學(xué) ， 比較基因組學(xué) ， 藥物基因組學(xué) 等內(nèi)容。
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