必修人類基因組計(jì)劃中圖

必修人類基因組計(jì)劃中圖第1頁/共22頁概述：研究進(jìn)展基因組工業(yè)的前景緣起、目標(biāo)、意義第2頁/共22頁人類科學(xué)史上的三大工程

人類基因組計(jì)劃曼哈頓原子計(jì)劃阿波羅登月計(jì)劃

第3頁/共22頁1、緣起：（1）美國“腫瘤計(jì)劃”的擱淺（2）科學(xué)家的膽略

諾貝爾獎(jiǎng)獲得者RenatoDulbecco（杜伯克）1986年發(fā)表于《Science（科學(xué)）》雜志的短文《腫瘤研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：人類基因組測序》中指出：“如果我們想更多地了解腫瘤，我們從現(xiàn)在起必須關(guān)注細(xì)胞的基因組?！?/p>

從哪個(gè)物種著手努力？如果我們想理解人類腫瘤，那就應(yīng)從人類開始…

…

。人類腫瘤研究將因?qū)NA的詳細(xì)知識而得到巨大推動(dòng)。”第4頁/共22頁人類基因組計(jì)劃于1990年10月正式啟動(dòng)！第5頁/共22頁2、目標(biāo)：完成人類基因組全部DNA序列測定。人類單倍體基因組含30億堿基對(bp)的DNA序列，包括約3-4萬個(gè)基因，分布于22條常染色體和X、Y性染色體。第6頁/共22頁四張圖：物理圖轉(zhuǎn)錄圖遺傳圖序列圖

遺傳圖譜轉(zhuǎn)錄圖譜0.7cM或kb

序列圖譜物理圖譜100kbSTSmap第7頁/共22頁通過對進(jìn)化不同階段的生物體基因組序列的比較，發(fā)現(xiàn)基因組結(jié)構(gòu)組成和功能調(diào)節(jié)的規(guī)律模式生物體的研究利用酵母、線蟲、果蠅、斑馬魚、小鼠等模式生物體進(jìn)行基因的除或轉(zhuǎn)基因的研究，從而在整體水平認(rèn)識基因的功能。第8頁/共22頁

Discoverycannotbewaited!

世界上每分鐘有10個(gè)兒童死于營養(yǎng)不良每小時(shí)有11個(gè)美國人死于用藥不當(dāng)愛茲病毒每天在一個(gè)病人身上擴(kuò)增一億倍第9頁/共22頁人類基因組計(jì)劃大事記

1986年3月諾貝爾獎(jiǎng)獲得者雷納托·杜貝科在《科學(xué)》雜志上撰文，呼吁早日實(shí)施人類基因組（HGP）測序計(jì)劃

1987年10月科學(xué)家公布首個(gè)有403個(gè)位點(diǎn)的遺傳圖

1990年4月美國宣布基因組測序的5年計(jì)劃1990年8月美國國立健康研究院開始在大腸桿菌等4種模式生物體上實(shí)施大規(guī)模的測序工作

1990年10月美國確定把當(dāng)年的10月1日作為官方實(shí)施HGP的起始日期，被譽(yù)為生命科學(xué)“阿波羅登月計(jì)劃”的國際人類基因組計(jì)劃啟動(dòng)

1991年10月日本宣布實(shí)施水稻基因組測序計(jì)劃

1992年6月克里格·文特創(chuàng)建私人的基因組研究機(jī)構(gòu)1992年10月美國和法國研究小組分別完成首個(gè)Y染色體和第二代20號染色體的物理圖

第10頁/共22頁1992年12月美法兩國科學(xué)家完成了小鼠和人的遺傳圖1993年10月美國公布了1993－1998年的5年測序計(jì)劃，并預(yù)計(jì)到2005年能夠完成人類基因組的測序工作

1995年12月美、法兩國科學(xué)家公布了有15000個(gè)標(biāo)記的人類基因組的物理圖

1996年2月百慕大會議召開，國際人類基因組計(jì)劃的參與者一致同意人類基因組的測序數(shù)據(jù)在24小時(shí)內(nèi)向公眾公開

1996年4月DNA芯片進(jìn)入商業(yè)化應(yīng)用1996年10月酵母菌的完整序列被測出1998年2月日本、美國、歐洲、中國等科學(xué)家商定聯(lián)合開展水稻基因組的測序工作

1998年10月人類基因組計(jì)劃的公立陣營宣布提前于2001年完成人類基因組的工作草圖，整個(gè)終圖的完成期將從2005提前到2003年

1998年12月英國的桑格中心和華盛頓大學(xué)的科學(xué)家宣布破譯美麗線蟲的基因組序列

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1999年9月公立陣營宣布將在未來三年內(nèi)花費(fèi)1.3億美元破譯老鼠的基因組序列

1999年12月英、日、美三國科學(xué)家聯(lián)合完成首條人類染色體（22號染色體）的測序任務(wù)

2000年3月塞萊拉公司宣布完成果蠅基因組的測序工作，這是已被破譯的基因數(shù)量最大的一個(gè)基因組

2000年5月德國和日本的科學(xué)家公布了人類21號染色體的全部序列

2000年6月美國白宮召開會議，宣布人類基因組“工作框架圖”完成2000年10月科學(xué)家宣布將在2001年3月前完成河豚魚基因的測序工作

2000年12月美、英等國科學(xué)家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜，這是人類首次全部破譯出一種植物的基因序列

2001年2月人類基因組計(jì)劃公立陣營在15日出版的《自然》雜志、塞萊拉公司在16日出版的《科學(xué)》雜志上公布各自的人類基因組測序草圖第12頁/共22頁1999年12月用“逐個(gè)克隆法”獲得第一條人類染色體—22號染色體完成序列第13頁/共22頁2000年3月用“全基因組鳥槍法”獲得果蠅全基因組序列。第14頁/共22頁2000年6月公共領(lǐng)域測序計(jì)劃工作框架圖第15頁/共22頁

2000年12月美、英等國科學(xué)家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜，這是人類首次全部破譯出一種植物的基因序列。第16頁/共22頁“逐個(gè)克隆法”：對連續(xù)克隆系中排定的BAC克隆逐個(gè)進(jìn)行亞克隆測序并進(jìn)行組裝(公共領(lǐng)域測序計(jì)劃)人類基因組計(jì)劃：大規(guī)模測序基本策略“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(jī)測序，利用超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行組裝(美國Celera公司）第17頁/共22頁六國科學(xué)家公布人類基因組細(xì)節(jié)研究成果

一、基因數(shù)量少得驚人。一些研究人員曾經(jīng)預(yù)測人類約有14萬個(gè)基因，但塞萊拉公司將人類基因總數(shù)定在2.6383萬—3.9114萬個(gè)之間。如果最終確定出的基因數(shù)在這個(gè)范圍內(nèi)，比如3萬個(gè)左右，那么，人類只比果蠅多大約1.3萬個(gè)基因。塞萊拉公司的科學(xué)家測出的序列準(zhǔn)確地覆蓋了基因組的95%，并已經(jīng)確定了所有基因的2／3，平均測序精度為99.96%。二、人類基因組中存在“熱點(diǎn)”和大片“荒漠”。人類基因組序列中所謂的“荒漠”就是包含極少或根本不包含基因的部分，基因組上大約1／4的區(qū)域是長長的、沒有基因的片段。基因密度在第17、第19和第22號染色體上最高，在X染色體、第4、第18號和Y染色體上相對貧瘠。三、35.3%的基因組包含重復(fù)的序列。這意味著所有這些重復(fù)序列，即原來被認(rèn)為的“垃圾DNA”應(yīng)該被進(jìn)一步研究。事實(shí)上，第19號染色體57%是重復(fù)的。除了重復(fù)片段，科學(xué)家還鑒定了210萬個(gè)人與人之間不同的基因序列，這些序列被稱為“單核苷酸多態(tài)性”，它們通常是無害的。四、地球上人與人之間99.99%的基因密碼是相同的。研究發(fā)現(xiàn)，來自不同人種的人比來自同一人種的人在基因上更為相似。在整個(gè)基因組序列中，人與人之間的變異僅為萬分之一。第18頁/共22頁2003.5.28—2003.6.2冷泉港人類基因組完成圖發(fā)布會第19頁/共22頁人類基因組研究國內(nèi)研究進(jìn)展：

1999年7月，中國科學(xué)院遺傳所人類基因組中心在國際人類基因組HGSI注冊，承擔(dān)了其中1%，即3號染色體上3000萬個(gè)堿基的測序任務(wù)，使我國成為繼美、英、德、日、法之后第六個(gè)參與該計(jì)劃的國家，也是唯一的發(fā)展中國家。

2001年8月經(jīng)過來自中國科學(xué)院基因組信息學(xué)中心、國家人類基因組南方中心以及國家人類基因組北方中心的科學(xué)家和工作人員的共同努力，國際人類基因組計(jì)