人類(lèi)基因組

1、——揭開(kāi)生命的奧秘,第四講 人類(lèi)基因組研究,人類(lèi)基因組計(jì)劃,HGP(Human Genome Projects)1、HGP簡(jiǎn)介2、HGP的主要任務(wù)3、HGP對(duì)人類(lèi)的重要意義4、HGP進(jìn)展與未來(lái)5、我國(guó)對(duì)人類(lèi)基因組計(jì)劃的貢獻(xiàn)6、功能基因組學(xué)7、基因組相關(guān)的倫理學(xué)問(wèn)題8、HGP對(duì)生物信息學(xué)提出挑戰(zhàn),,2003年4月14日，國(guó)際人類(lèi)基因組測(cè)序組隆重宣布：美、英、日、法、德和中國(guó)科學(xué)家歷經(jīng)13年的共同努力，人類(lèi)基因組序列圖亦稱(chēng)

2、“完成圖”，提前繪制成功。為此，參與研究國(guó)6國(guó)政府首腦發(fā)表聯(lián)合聲明表示祝賀。從現(xiàn)在起，生物學(xué)被重新劃分為前基因組和后基因組兩部分，人類(lèi)正生活在后基因組時(shí)代。,,后基因組時(shí)代，或者稱(chēng)為功能基因時(shí)代，是基因組研究的收獲時(shí)代，研究重點(diǎn)已經(jīng)從揭示生命的所有遺傳信息轉(zhuǎn)向整體水平上對(duì)生物功能的研究。第一個(gè)轉(zhuǎn)向標(biāo)志就是產(chǎn)生了“功能基因組學(xué)”學(xué)科,它采用了生物芯片(Biochip)、微陣列制樣(Microarry)等新技術(shù)，對(duì)成千上萬(wàn)的基因表達(dá)進(jìn)行分析

3、和比較，力圖從基因組整體水平上對(duì)基因的活動(dòng)規(guī)律進(jìn)行闡述。,,每一個(gè)人都是獨(dú)一無(wú)二的，因?yàn)槟幕蚺c別人不同，所以您的生命質(zhì)量完全掌握在您自己的手里，真正要提升生命質(zhì)量必須解開(kāi)您的基因密碼，在21世紀(jì)您將作出最明智的選擇就是掌握自己的基因密碼，開(kāi)啟提升生命質(zhì)量的幸福之門(mén)！我和你，在路上～,,一位著名女舞蹈家給蕭伯納寫(xiě)了一封熱情洋溢的信，信中說(shuō)：“如 果我倆結(jié)婚，將來(lái)生個(gè)孩子，有你那樣的智慧和我這樣的外貌，該是多么美妙?。　笔挷{回信說(shuō)：

4、“要是那個(gè)孩子只有 我這樣的外貌和你那樣的智慧，那豈不糟透了?！?,預(yù)知可使人們躲過(guò)疾病的災(zāi)難，而治療卻總是充滿許多無(wú)奈和悲哀。如今，能夠讓我們預(yù)知健康的科技已經(jīng)出現(xiàn)，這就是人類(lèi)基因組計(jì)劃完成之后所帶來(lái)的新產(chǎn)業(yè)———疾病易感基因檢測(cè)，這的確是后基因組時(shí)代帶給人類(lèi)的最大財(cái)富,,如果父親曾經(jīng)在40～50歲之前因心臟病淬發(fā)而死去，那么兒子和女兒猝發(fā)心臟病而早逝的危險(xiǎn)要比別人高出5倍。同卵孿生子有相同的基因，兩人都猝發(fā)心臟病的機(jī)會(huì)比異卵孿生子更

5、加接近。這是否就是說(shuō)心臟病猝發(fā)是因?yàn)槟撤N基因缺陷所致？在某些情況下，是的。,,遺傳性脫軌（扭曲 Genetic quirks）：近視和其它　　有些遺傳病是由一個(gè)基因的作用引起的，還有許多遺傳病是由許多基因的綜合作用決定的?，F(xiàn)在難得有一個(gè)星期的報(bào)紙上沒(méi)有關(guān)于心臟病、乳腺癌、藥物濫用的遺傳因素的報(bào)道。在大多數(shù)多基因遺傳病中，我們不知道有多少基因在起作用，也不知道它們位于哪一個(gè)染色體上面。,,控制生命重要的是控制人的生與死。比如通過(guò)對(duì)體外受精

6、卵的DNA檢測(cè)可以預(yù)防已知家族性遺傳病。美國(guó)芝加哥的科學(xué)家為一對(duì)患有致癌遺傳病的夫婦進(jìn)行基因篩選：對(duì)體外受精卵進(jìn)行檢查，在去除了帶有致癌基因的卵細(xì)胞后，將健康的卵細(xì)胞植入母體，最終于2001年生下了一個(gè)健康男嬰。這是世界上首例抗癌基因嬰兒的誕生，它引發(fā)了人們“定制嬰兒”或“定制健康嬰兒”、“定制美麗嬰兒”種種理想。,,隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的進(jìn)展，不斷有成果的報(bào)道，尤其是與人類(lèi)的生活與健康密切相關(guān)的研究成果不但出現(xiàn)。比如有關(guān)人的性格的基因已

7、有報(bào)道；與老年性癡呆、早發(fā)性乳腺癌、生物鐘等相關(guān)的基因也被發(fā)現(xiàn)；由于人的個(gè)體在基因上的特異性，因此嬰兒在呱呱墜地時(shí)候便可以得到自己的“基因身份證”，其中可以包含比指紋更為復(fù)雜、更有價(jià)值的信息，與個(gè)人遺傳基因有關(guān)的信息都可以記載其上，可以成為個(gè)體認(rèn)證的最好的根據(jù)；基因診斷將使醫(yī)學(xué)走向“個(gè)性化治療”的嶄新時(shí)代，基因治療可以根治遺傳性疾病，從而正本清源。,肥胖和一系列的醫(yī)學(xué)問(wèn)題關(guān)系密切，如高血壓、心臟病、糖尿病以及某些癌癥,,尋找肥胖的基因,

8、肥胖基因（Obese　Gene，Ob）。,《細(xì)胞》雜志：科學(xué)家"造"出吃不胖的老鼠,ＤＮＡ－ＰＫ的基因在將身體中的碳水化合物轉(zhuǎn)化為脂肪的過(guò)程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用,科學(xué)家成功在老鼠體內(nèi)培育出人類(lèi)卵巢,美國(guó)康奈爾大學(xué)的科學(xué)家們?cè)趯?shí)驗(yàn)室里，讓實(shí)驗(yàn)老鼠身上長(zhǎng)出了人類(lèi)的卵巢，而且，這種人造卵巢還能夠正常制造人類(lèi)卵細(xì)胞。,1、HGP簡(jiǎn)介,人類(lèi)基因組計(jì)劃是由美國(guó)科學(xué)家于1985年率先提出、于1990年正式啟動(dòng)的。美國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、德國(guó)

9、、日本和我國(guó)科學(xué)家共同參與了這一價(jià)值達(dá)30億美元的人類(lèi)基因組計(jì)劃。這一計(jì)劃旨在為30多億個(gè)堿基對(duì)構(gòu)成的人類(lèi)基因組精確測(cè)序，發(fā)現(xiàn)所有人類(lèi)基因并搞清其在染色體上的位置，破譯人類(lèi)全部遺傳信息 。曼哈頓計(jì)劃阿波羅計(jì)劃,科學(xué)家的膽略,諾貝爾獎(jiǎng)獲得者Renato Dulbecco于1986年發(fā)表短文??《腫瘤研究的轉(zhuǎn)折點(diǎn)：人類(lèi)基因組測(cè)序》（Science, 231: 1055－1056）。文中指出：如果我們想更多地了解腫瘤，我們從現(xiàn)在起必

10、須關(guān)注細(xì)胞的基因組?！?從哪個(gè)物種著手努力？如果我們想理解人類(lèi)腫瘤，那就應(yīng)從人類(lèi)開(kāi)始?！祟?lèi)腫瘤研究將因?qū)?DNA 的詳細(xì)知識(shí)而得到巨大推動(dòng)。”,什么是基因組(Genome),基因組就是一個(gè)物種中所有基因的整體組成人類(lèi)基因組有兩層意義：—— 遺傳信息—— 遺傳物質(zhì)從整體水平研究基因的存在、基因的結(jié)構(gòu)與功能、基因之間的相互關(guān)系。,人類(lèi)基因組計(jì)劃發(fā)展過(guò)程:1986 [美] Dulbecco首次提出了“ 人類(lèi)基因

11、組工程”。原計(jì)劃約10-15年完成，耗資30億美元，其宏偉的程度堪與Manhatto原子彈計(jì)劃和Appolo登月計(jì)劃相提并論。 1990 4月美國(guó)宣布開(kāi)始實(shí)施人類(lèi)基因組測(cè)序工作。,1999 破譯出人類(lèi)第22號(hào)染色體的遺傳密碼。2000 完成了人類(lèi)第21號(hào)染色體的測(cè)序。預(yù)計(jì)從原定的2003年6月提前到2001年6月完成。2000年6月26日美，英 ,日，德，法，中六國(guó)共同宣布人類(lèi)基因組工作草圖繪制成功。,2000年 3月塞萊

12、拉公司宣布完成了果蠅的基因組測(cè)序。12月14日英美等國(guó)科學(xué)家宣布繪出擬南芥基因組的完整圖譜。這是人類(lèi)首次全部破譯一種植物的基因序列。,,2001年:1、2月，HGP和美國(guó)塞萊拉（Sequencing）公司將各自測(cè)定的人類(lèi)基因組工作框架圖分別發(fā)表在Nature和 Science 上， 這表明人類(lèi)基因組計(jì)劃（HGP）進(jìn)入了一個(gè)展新的階段。,人類(lèi)基因組計(jì)劃,February 2001,The HGP consortium publishes

13、 its working draftin Nature (15 February), and Celera publishes its draft in Science ( 16 February).,,,,,2003年4月14日美，英 日，德，法，中六國(guó)科學(xué)家完成了人類(lèi)基因組序列圖的繪制，實(shí)現(xiàn)了人類(lèi)基因組計(jì)劃的所有目標(biāo)。,2003年人類(lèi)表觀基因組計(jì)劃(Human Epigenome Project )于10月7日正式啟動(dòng)。這是世界

14、上首項(xiàng)針對(duì)控制人類(lèi)基因“開(kāi)”和“關(guān)”的主要化學(xué)變化進(jìn)行的圖譜繪制工作，它將幫助科學(xué)家建立人類(lèi)遺傳與疾病之間的關(guān)鍵聯(lián)系。,2004年10月國(guó)際人類(lèi)基因組計(jì)劃合作組織在《Nature發(fā)了雜志上宣布誤差小于10萬(wàn)分之一的人類(lèi)基因組完成圖已成功繪就。已將原來(lái)15萬(wàn)個(gè)“缺隙”減少到341個(gè)。完成圖顯示人類(lèi)基因組只含有2～2.5萬(wàn)個(gè)基因，比原來(lái)的估計(jì)要少。;,- ;,- n h；））））））0））））在q以,3、對(duì)人基因組計(jì)劃的質(zhì)疑

15、花這樣大力氣集中做一件事 是否值得？ 是否沖擊了生命科學(xué)其他重要問(wèn)題的 研究？,目前估計(jì)，3 x 109 bp中 僅 5％ 編碼蛋白質(zhì) 95％ 不編碼蛋白質(zhì),,返回,4、人類(lèi)基因組計(jì)劃的重大影響（1）在 HGP推動(dòng)下，世界大公司投入生物技術(shù)意向劇增。（2）推動(dòng)新學(xué)科興起 生物信息學(xué) Bioinformatics 基因

16、組學(xué) Genomics,2002 中國(guó)楊煥明等在《Science》發(fā)表了水稻全基因組框架序列圖基因總數(shù)：46022~55615，約為人類(lèi)的2倍；其中10,000個(gè)基因的功能已確定；水稻的“垃圾”序列多位于基因外，人類(lèi)的“垃圾”序列多位于基因內(nèi)；,楊煥明博士,2002年，英、美、德等國(guó)的上百位科學(xué)家12月5日在英國(guó)《Nature》雜志上聯(lián)合宣布他們成功破譯了小鼠的基因組。,,,,水稻第四號(hào)染色體測(cè)序?qū)＜夜ぷ鹘M組長(zhǎng)

17、、中科院國(guó)家基因研究中心韓斌博士,中、美、日、法等10個(gè)國(guó)家和地區(qū)的科學(xué)家于2005年8月11日在（ Nature ）雜志發(fā)表了水稻基因組“精細(xì)圖”，覆蓋率達(dá)95.3％，國(guó)對(duì)國(guó)際水稻基因組計(jì)劃的貢獻(xiàn)率達(dá)20％。共定位了37,500個(gè)基因，還率先在動(dòng)植物中完成了對(duì)著絲粒的測(cè)序 。,,中國(guó)家蠶基因組計(jì)劃主要攻關(guān)專(zhuān)家，西南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授夏慶友正在做測(cè)試。,由美國(guó)、以色列、德國(guó)、意大利和西班牙的67名科學(xué)家組成的國(guó)際黑猩猩基因測(cè)序與分析聯(lián)盟初步完

18、成了黑猩猩基因組序列草圖與人類(lèi)基因組序列的比較工作。黑猩猩和人類(lèi)基因組的ＤＮＡ序列相似性達(dá)到99％；即使考慮到ＤＮＡ序列插入或刪除，兩者的相似性也有96％ 。在2005年9月1日出版的《 Nature 》雜志和9月2日出版的《 Science 》雜志都以這項(xiàng)重大的研究成果作為封面文章。,我們能干什么？,測(cè)序之前全是生物學(xué)問(wèn)題。測(cè)序之后就全是形式化的計(jì)算機(jī)問(wèn)題。天然的形式化：ATCG核心問(wèn)題：字符串比對(duì)：兩個(gè)字符串的距離拼接問(wèn)

19、題蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)：如何從一維預(yù)測(cè)三維結(jié)構(gòu)？,中國(guó)科學(xué)家的成功探索――促使全社會(huì)廣泛參與,人類(lèi)基因組計(jì)劃帶動(dòng)和促進(jìn)了生物產(chǎn)業(yè)和生命科學(xué)的發(fā)展。它著眼于基因組的整體理論、策略和技術(shù)，前所未有的加速了人的新基因發(fā)現(xiàn)及其功能研究的速度，因此對(duì)與人相關(guān)的方方面面產(chǎn)生不可估量的、深遠(yuǎn)的影響。它在帶動(dòng)和促進(jìn)生物產(chǎn)業(yè)和生命科學(xué)發(fā)展的同時(shí)，生命科學(xué)從此開(kāi)始了以DNA序列為基礎(chǔ)的，以生物信息學(xué)為導(dǎo)向的新紀(jì)元，而且使未來(lái)生命科學(xué)研究的思想和方法論也帶來(lái)了革

20、命性的改變，一改“模型導(dǎo)向”的傳統(tǒng)生命科研模式，凸現(xiàn)其“數(shù)據(jù)導(dǎo)向”的特點(diǎn)，形成了以生物信息學(xué)為導(dǎo)向的新生命科學(xué)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的模式?；蚪M研究對(duì)倫理、法律以及社會(huì)等方面產(chǎn)生的沖擊也應(yīng)該引起我們的密切關(guān)注。,基因測(cè)序的應(yīng)用,為什么有的人在某一環(huán)境影響下會(huì)生病，有的人則不生病，可能是基因片段上的較大的差異造成的，科學(xué)家將深入下去探索。,基因科研用于人類(lèi)疾病治療取得重要進(jìn)展,科學(xué)家在對(duì)一些遺傳性很高或較高的疾病的研究中，如地中海貧血、肌肉萎縮、乳

21、腺癌等疾病的研究中，各國(guó)科學(xué)家已找到了２００至３００個(gè)致病基因，約占遺傳病的１％。其它疾病如白血病通過(guò)基因分析，也對(duì)發(fā)病機(jī)理有了新的認(rèn)識(shí)。 各國(guó)科學(xué)通過(guò)基因檢測(cè)和使用基因藥物，已能治療一些疾病。如用基因注射法治療一碰就出血的血友病。美國(guó)科學(xué)家運(yùn)用破壞性基因治療腦腫瘤，將外來(lái)破壞性基因接入腦腫瘤細(xì)胞，已取得了比單純開(kāi)刀更好的療效。在今后５至１０年中，各國(guó)科學(xué)家在基因研究中將攜手攻關(guān)的重點(diǎn)放在糖尿病、動(dòng)脈硬化、焦慮癥與抑郁癥、高血壓、老

22、年癡呆、精神分裂癥、乳腺癌，以及其它一些癌癥的探索上。,人類(lèi)第13號(hào)和第19號(hào)染色體被完整測(cè)序,人類(lèi)第13號(hào)和第19號(hào)染色體已得到準(zhǔn)確而完整的測(cè)序，并進(jìn)行了相關(guān)的分析。至此，科學(xué)家已對(duì)人類(lèi)23條染色體中的9條進(jìn)行了精確測(cè)序和序列分析，并已發(fā)表測(cè)序結(jié)果。這9條染色體是第6、7、13、14、19、20、21、22號(hào)和Y染色體。,第13號(hào)染色體是最大的近端著絲粒染色體，攜帶若干與乳腺癌有關(guān)的基因，包括BRCA2和RB1基因。該染色體在慢性B淋

23、巴細(xì)胞白血病細(xì)胞中經(jīng)常發(fā)生重排，它還包括DAOA基因，該基因與精神分裂癥有關(guān)。研究人員對(duì)13號(hào)染色體上的9550萬(wàn)堿基對(duì)進(jìn)行了序列分析，發(fā)現(xiàn)了633個(gè)基因和296個(gè)假基因。在比較其他脊椎動(dòng)物基因組的基礎(chǔ)上，大約95.4%編碼蛋白質(zhì)的基因已被確定。此外，還發(fā)現(xiàn)105個(gè)非編碼的RNA基因。13號(hào)染色體是基因密度最低的染色體。,第19號(hào)染色體是人類(lèi)所有染色體中基因密度最高的，對(duì)其5580萬(wàn)堿基對(duì)的序列分析揭示了1461個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因和321

24、個(gè)假基因。它具有高G+C含量、高復(fù)制率和高重排率的特點(diǎn)，這預(yù)示該染色體在生物進(jìn)化中有重要意義。其中許多基因與呈孟德?tīng)柺竭z傳規(guī)律的疾病有關(guān)，包括家族性高膽固醇血癥、非胰島素依賴(lài)性糖尿病等。,人類(lèi)第２０號(hào)染色體被破譯,第２０號(hào)染色體是迄今破譯的３對(duì)人類(lèi)染色體中最大的一對(duì)，也是被破譯的第一對(duì)具有典型長(zhǎng)短臂結(jié)構(gòu)的人類(lèi)染色體?？茖W(xué)家對(duì)第２０號(hào)染色體上的近６０００萬(wàn)個(gè)堿基對(duì)完成了測(cè)序，已經(jīng)找到了約７２０個(gè)基因，其中包括與糖尿病、肥胖癥、小兒濕疹等

25、疾病相關(guān)的基因，有助于為這些常見(jiàn)疾病尋找新療法。 此外，第２０號(hào)染色體上還有一個(gè)基因能增加部分人群感染新型克雅氏癥的危險(xiǎn)，這將增進(jìn)人們對(duì)該疾病的了解。新型克雅氏癥是瘋牛病在人身上的表現(xiàn)形式，在瘋牛病危機(jī)之后的英國(guó)備受關(guān)注。,,血栓形成也與基因有關(guān),迄今為止，我們只知道老年人、血脂高者和缺乏鍛煉者，其體內(nèi)較容易形成血栓，但最新一期《自然》雜志卻報(bào)道說(shuō)，科學(xué)家們已識(shí)別并成功地定位出了一個(gè)名為“VKORC1”的基因。 ，它在危害人體的血栓形

26、成的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用。這一發(fā)現(xiàn)將有助于人們進(jìn)一步尋找出治療心律不齊及冠心病等疾病的新療法。 德國(guó)、英國(guó)和美國(guó)的科學(xué)家在各自獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)中，以產(chǎn)生了抗藥性的實(shí)驗(yàn)鼠和血栓患者的基因?yàn)檠芯繉?duì)象，并與天生就具有抗血栓特性人的基因進(jìn)行比較，結(jié)果科學(xué)家們說(shuō)，這個(gè)基因可以幫助人們理解血液稀釋藥物的工作原理。,我國(guó)國(guó)際上首次確定雀斑致病基因位置,人人都想擁有一張凈白無(wú)瑕的臉，雀斑一直困擾著這些愛(ài)美人士。最近，我國(guó)科學(xué)家在國(guó)際上首次確定雀斑致

27、病基因位置，發(fā)現(xiàn)在人類(lèi)第4號(hào)染色體的某個(gè)區(qū)域中存在雀斑致病基因。為找到雀斑致病基因并最終根治雀斑奠定了重要的基礎(chǔ)。 所以，市面上的激光去斑、藥物去斑等方法都只是治標(biāo)不治本。只有從基因上入手，才可能徹底根治雀斑。為此，科學(xué)家采用全基因組掃描技術(shù)，通過(guò)對(duì)一個(gè)中國(guó)漢族雀斑大家族的樣本進(jìn)行分型和連鎖分析，,導(dǎo)致弱智與癲癇的基因變異,近日科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)人體內(nèi)一個(gè)基因如果發(fā)生變異，有可能會(huì)同時(shí)導(dǎo)致弱智與癲癇。這個(gè)新基因，位于人體Ｘ染色體上。他們對(duì)

28、全球范圍內(nèi)９個(gè)有遺傳病史的家族進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，該基因發(fā)生特定的變異，不僅會(huì)引發(fā)多種癲癇癥狀，而且也會(huì)導(dǎo)致弱智。他們的研究還顯示，該基因似乎對(duì)與人大腦正常認(rèn)知功能相關(guān)的其他一些基因具有調(diào)控作用，可以影響這些基因的工作時(shí)間和方式等?？茖W(xué)家們因此推測(cè)，受新發(fā)現(xiàn)的這種基因控制的其他基因，在癲癇或弱智的發(fā)病過(guò)程中可能也起到了一定作用?？茖W(xué)家指出，識(shí)別出該基因，將有助于更好地對(duì)有相關(guān)病史的家族進(jìn)行癲癇或弱智的診治。,語(yǔ)言產(chǎn)生可能與基因變異有關(guān),

29、為什么人類(lèi)可以說(shuō)話，而動(dòng)物則不能?德國(guó)科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)，20萬(wàn)年前發(fā)生在一個(gè)基因上的兩次關(guān)鍵的變異可能和語(yǔ)言的產(chǎn)生有關(guān)。這一研究為說(shuō)明該基因在人類(lèi)語(yǔ)言能力的發(fā)展中所扮演的重要角色提供了強(qiáng)有力的證據(jù)。研究人員認(rèn)為，語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)使人類(lèi)能夠排擠掉那些比較原始的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。變異基因賦予人類(lèi)祖先更好的控制嘴巴和喉嚨肌肉的能力，從而使他們能夠發(fā)出更豐富、更多變的聲音，為語(yǔ)言的產(chǎn)生打下基礎(chǔ)。,,人類(lèi)基因組計(jì)劃的實(shí)施，是一項(xiàng)造福人類(lèi)健康的偉大的生命科學(xué)工

30、程，基因是人類(lèi)的共同財(cái)富。經(jīng)過(guò)各國(guó)科學(xué)家用基因技術(shù)探索疾病治療研究，將為提高人類(lèi)健康水平帶來(lái)新的希望。,什么是基因視頻(11分鐘),人類(lèi)染色體,為什么選擇人類(lèi)的基因組進(jìn)行研究？,人類(lèi)是在“進(jìn)化”歷程上最高級(jí)的生物 認(rèn)識(shí)自身 掌握生老病死規(guī)律 疾病的診斷和治療 了解生命的起源在人類(lèi)基因組計(jì)劃中，包括對(duì)五種生物基因組的研究：大腸桿菌、酵母、線蟲(chóng)、果蠅和小鼠，稱(chēng)之為人類(lèi)的五種“模式生物”。,HGP的誕生,1984年12月U

31、tah州的Alta,White R受美國(guó)能源部的委托，主持召開(kāi)了一個(gè)小型會(huì)議，討論DNA重組技術(shù)的發(fā)展及測(cè)定人類(lèi)整個(gè)基因組的DNA序列的意義。1985年6月，在美國(guó)加州舉行了一次會(huì)議，美國(guó)能源部提出了“人類(lèi)基因組計(jì)劃”的初步草案。1986年6月，在新墨西哥州討論了這一計(jì)劃的可行性。隨后美國(guó)能源部宣布實(shí)施這一草案。1987年初，美國(guó)能源部與國(guó)家醫(yī)學(xué)研究院（NIH）為“人類(lèi)基因組計(jì)劃”下?lián)芰藛?dòng)經(jīng)費(fèi)約550萬(wàn)美元，1987年總額近1.

32、66億美元。同時(shí)，美國(guó)開(kāi)始籌建人類(lèi)基因組計(jì)劃實(shí)驗(yàn)室?！　　　?989年美國(guó)成立“國(guó)家人類(lèi)基因組研究中心”。諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者J.Waston出任第一任主任。1990年，歷經(jīng)5年辯論之后，美國(guó)國(guó)會(huì)批準(zhǔn)美國(guó)的“人類(lèi)基因組計(jì)劃”于10月1日正式啟動(dòng)。美國(guó)的人類(lèi)基因組計(jì)劃總體規(guī)劃是：擬在15年內(nèi)至少投入30億美元，進(jìn)行對(duì)人類(lèi)全基因組的分析。,HGP誕生過(guò)程中的質(zhì)疑,計(jì)劃的必要性問(wèn)題計(jì)劃的現(xiàn)實(shí)性問(wèn)題科學(xué)研究領(lǐng)域的選擇問(wèn)題為什么不選擇基因組

33、小的或有經(jīng)濟(jì)意義的生物 認(rèn)為“制圖”是在沙漠里建公路，“測(cè)序”是把“垃圾”分類(lèi)，選擇“模式動(dòng)物”是拼湊“諾亞方舟”。,HGP的目的,解碼生命 了解生命的起源 了解生命體生長(zhǎng)發(fā)育的規(guī)律 認(rèn)識(shí)種屬之間和個(gè)體之間存在差異的起因認(rèn)識(shí)疾病產(chǎn)生的機(jī)制以及長(zhǎng)壽與衰老等生命現(xiàn)象為疾病的診治提供科學(xué)依據(jù)。,,通過(guò)對(duì)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(chóng)、果蠅、大腸桿菌斑馬魚(yú)

34、、小鼠等模式生物體進(jìn)行基因的剔除或轉(zhuǎn)基因的研究，從而在整體水平認(rèn)識(shí)基因的功能。,,,,酵母,大腸桿菌,果蠅,線蟲(chóng),小鼠,,3、HGP對(duì)人類(lèi)的重要意義,HGP對(duì)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(jì)劃” 通過(guò)基因治療解決傳統(tǒng)方法無(wú)法解決的疑難雜癥疾病易感基因的識(shí)別及對(duì)風(fēng)險(xiǎn)人群進(jìn)行生活方式、環(huán)境因子的干預(yù)人類(lèi)基因組多樣性與個(gè)體化醫(yī)學(xué),基因與人生視頻,我爸爸給你爸爸開(kāi)過(guò)同樣的藥！,這就是遺

35、傳！,,所有的疾病，都可以說(shuō)是基因病,“基因病”概念：基因相關(guān)論：所有疾病都與人類(lèi)基因有關(guān)；基因修飾論：所有藥物都是通過(guò)修飾基因本身結(jié)構(gòu)、改變基因的表達(dá)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。,國(guó)際人類(lèi)基因組測(cè)序任務(wù)分配情況,中國(guó)人群的遺傳學(xué)關(guān)系主要成果：證實(shí)中國(guó)人群可分為南、北兩大組，兩者之間有明顯的基因融匯；提出了東亞人群可能起源于東南亞、而東亞現(xiàn)代智人與其他各大洲現(xiàn)代人群都起源于10－20萬(wàn)年前

36、"走出非洲"的群體的觀點(diǎn)。,基因檢查和基因治療,,,干細(xì)胞研究與發(fā)展前景,長(zhǎng)期以來(lái)，人類(lèi)一直在研究和尋找能治愈各種疾病、抗衰老甚至長(zhǎng)生不老的方法。 隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是干細(xì)胞的研 究，人類(lèi)的這些幻想正在逐步變成現(xiàn)實(shí)。 1998年，美國(guó)《科學(xué)》雜志將干細(xì)胞的研究成果列在十大科學(xué)進(jìn)展的首位。,細(xì)胞是機(jī)體組成的基本單位,干細(xì)胞的定義,干細(xì)胞（Stem cell）即起源細(xì)胞。在細(xì)胞的分

37、化過(guò)程中，細(xì)胞往往由于高度化分而完全失去了再分裂的能力，最終衰老死亡。機(jī)體在發(fā)展適應(yīng)過(guò)程中為了彌補(bǔ)這一不足，保留了一部分未分化的原始細(xì)胞。 因此，干細(xì)胞是一類(lèi)具有自我更新和分化潛能的細(xì)胞。,干細(xì)胞的分類(lèi),全能干細(xì)胞多能干細(xì)胞單能干細(xì)胞,按分化潛能,按發(fā)育狀態(tài),胚胎干細(xì)胞成體干細(xì)胞,胚胎干細(xì)胞,ES細(xì)胞是一種高度未分化細(xì)胞。它具有發(fā)育的全能性，能分化出成體動(dòng)物的所有組織和器官，包括生殖細(xì)胞。研究和利用ES細(xì)胞

38、是當(dāng)前生物工程領(lǐng)域的核心問(wèn)題之一。在未來(lái)幾年，ES細(xì)胞移植和其它先進(jìn)生物技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用很可能在移植醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引發(fā)革命性進(jìn)步。,成體干細(xì)胞,成年動(dòng)物的許多組織和器官，比如表皮和造血系統(tǒng)，具有修復(fù)和再生的能力。成體干細(xì)胞在其中起著關(guān)鍵的作用。在特定條件下，成體干細(xì)胞或者產(chǎn)生新的干細(xì)胞，或者按一定的程序分化，形成新的功能細(xì)胞，從而使組織和器官保持生長(zhǎng)和衰退的動(dòng)態(tài)平衡。,干細(xì)胞的用途,治療遺傳性疾病和惡性腫瘤。以干細(xì)胞為種子培育成某些組織和器官

39、，用于移植醫(yī)學(xué)。抗衰老，延年益壽。,干細(xì)胞工程,,干細(xì)胞治療的進(jìn)展,科學(xué)家們認(rèn)識(shí)到干細(xì)胞可能成為一種“拯救生命”的有效的疾病治療手段。例如：小劑量純化的造血干細(xì)胞足可使患者骨髓再生，可以避免腫瘤病人進(jìn)行自體骨髓移植時(shí)所致的瘤細(xì)胞（尤其是白血病細(xì)胞）污染。例如：成熟的神經(jīng)系統(tǒng)中存在的干細(xì)胞，在某些因素誘導(dǎo)作用下，可增殖和定向分化，給神經(jīng)退行性疾?。ㄈ缗两鹕喜。⒐撬钃p傷患者帶來(lái)新的希望。,造血干細(xì)胞,造血干細(xì)胞是體內(nèi)各種血細(xì)胞的唯

40、一來(lái)源，它主要存在于骨髓、外周血、臍帶血中。造 血干細(xì)胞的移植是治療血液系統(tǒng)疾病、先天性遺傳疾病以及多發(fā)性轉(zhuǎn)移性腫瘤疾病的最有效方法。與骨髓移植和外周血干細(xì)胞移植相比，臍血干細(xì)胞移植的長(zhǎng)處在于無(wú)來(lái)源的限制，對(duì)HLA配型要求不高，不易受病毒或腫瘤的污染。,神經(jīng)干細(xì)胞,神經(jīng)干細(xì)胞的研究尚處初級(jí)階段。理論上講，任何一種中樞神經(jīng)疾病都可歸結(jié)為神經(jīng)干細(xì)胞功能的紊亂。給帕金森氏綜合癥患者的腦內(nèi)移植含有多巴胺生成細(xì)胞的神經(jīng)細(xì)胞，可治愈部分患者的癥