若沒有測序，這種疾病也許無人知曉(人類基因組計(jì)劃？對人類社會有什么影)

若沒有測序，這種疾病也許無人知曉

2016年09月05日訊 威斯康辛兒童醫(yī)院的Alan Mayer盯著重癥監(jiān)護(hù)室的墻，一副心事重重的樣子。因?yàn)樗牟∪?，年僅15個(gè)月大的Addyson Valley，生命垂危。兒科胃腸專家已給她用了最高劑量的鈣和磷，但她的水平仍然低得讓人絕望。鈣的缺乏使得這名嬰兒的心臟幾乎停止跳動。

同時(shí)，Addyson的腸道正泄漏蛋白質(zhì)，破壞腸道的功能，人們擔(dān)心過多的體液會將她的身體變成沼澤。出生之后，Addyson總是生病，在食用大多數(shù)食物后發(fā)生噴射性嘔吐。她的配方奶粉換了一個(gè)又一個(gè)，檢查做了一次又一次，但沒有人知道她得了什么病。在進(jìn)入重癥監(jiān)護(hù)室之后，她還是每況愈下。

“我們停止喂她，”Mayer告訴醫(yī)務(wù)人員。說這話時(shí)，他意識到他之前經(jīng)歷過這種狀況?！癗ic的故事又發(fā)生了。”

2009年，Mayer及其同事對Nic Volker的外顯子組進(jìn)行了測序，這個(gè)男孩患了一種無法確診的疾病，食物會造成他的腸道穿孔。通過外顯子組測序，Mayer等發(fā)現(xiàn)了XIAP基因突變，之后利用臍帶血進(jìn)行治療。Volker也成為世界上第一批通過測序來治病的患者。

如今，Mayer認(rèn)為Addyson也許可以通過同樣的方式來治療。他采集了女孩的血液樣本，用于測序。盡管Nic的測序和分析花了大約四個(gè)月的時(shí)間，但Addyson的進(jìn)度要快得多 - 只要4個(gè)星期。技術(shù)的改進(jìn)已經(jīng)提高了測序的速度，同時(shí)降低了成本。

測序發(fā)現(xiàn)，Addyson在同一個(gè)基因DGAT1上有兩個(gè)獨(dú)立的突變。這些突變意味著她缺乏關(guān)鍵的酶來吸收脂類。這也解釋了她的噴射性嘔吐和發(fā)育不良。她的身體，特別是她的腸道，排斥任何含有脂類的配方奶粉及其他食物。

出于好奇，Mayer咨詢了胃腸病方面的學(xué)家，了解他們是否碰到類似的病例。他收到了一些回復(fù)，的確有一些患者患有這種新的疾病，都是通過DNA測序診斷的。這種疾病被稱為DGAT1缺乏癥?！斑@種疾病無人知曉，直到有了外顯子組測序，”Mayer說。

有了診斷結(jié)果之后，Mayer給Addyson準(zhǔn)備了一份無脂肪的食譜。由于兒童的大腦發(fā)育需要脂肪，故Addyson通過靜脈注射獲得一些。這樣脂肪就不會經(jīng)過她的腸道。如今，這個(gè)孩子吃脫脂牛奶，脫脂奶酪、蛋白以及大量的水果和蔬菜。

Addyson已經(jīng)19個(gè)月了，盡管她看上去只有1歲，但她的進(jìn)步是顯著的。她可以自己一個(gè)人滿屋子走，也喜歡搭積木和聽媽媽讀書。“這幾乎是一個(gè)全新的孩子，”她的媽媽說。

對于Addyson的疾病，過去醫(yī)生是無法診斷的，如今有了外顯子組測序，一切變得不同。

人類基因組計(jì)劃？對人類社會有什么影

人類基因組計(jì)劃(human genome project, HGP)是由美國科學(xué)家于1985年率先提出，于1990年正式啟動的。美國、英國、法國、德國、日本和我國科學(xué)家共同參與了這一預(yù)算達(dá)30億美元的人類基因組計(jì)劃。按照這個(gè)計(jì)劃的設(shè)想，在2005年，要把人體內(nèi)約20，000--25，000個(gè)基因的密碼全部解開，同時(shí)繪制出人類基因的譜圖。換句話說，就是要揭開組成人20，000--25，000個(gè)基因的30億個(gè)堿基對的秘密。人類基因組計(jì)劃與曼哈頓原子彈計(jì)劃和阿波羅計(jì)劃并稱為三大科學(xué)計(jì)劃。被譽(yù)為生命科學(xué)的"登月計(jì)劃"。

人類基因組計(jì)劃(英語:Human Genome Project, HGP)是一項(xiàng)規(guī)模宏大，跨國跨學(xué)科的科學(xué)探索工程。其宗旨在于測定組成人類染色體(指單倍體)中所包含的30億個(gè)堿基對組成的核苷酸序列，從而繪制人類基因組圖譜，并且辨識其載有的基因及其序列，達(dá)到破譯人類遺傳信息的最終目的?；蚪M計(jì)劃是人類為了探索自身的奧秘所邁出的重要一步，是繼曼哈頓計(jì)劃和阿波羅登月計(jì)劃之后，人類科學(xué)史上的又一個(gè)偉大工程。截止到2005年，人類基因組計(jì)劃的測序工作已經(jīng)完成。其中，2001年人類基因組工作草圖的發(fā)表(由公共基金資助的國際人類基因組計(jì)劃和私人企業(yè)塞雷拉基因組公司各自獨(dú)立完成，并分別公開發(fā)表)被認(rèn)為是人類基因組計(jì)劃成功的里程碑。

基因圖譜的意義

在于它能有效地反應(yīng)在正?；蚴芸貤l件中表達(dá)的全基因的時(shí)空圖。通過這張圖可以了解某一基因在不同時(shí)間不同組織、不同水平的表達(dá)；也可以了解一種組織中不同時(shí)間、不同基因中不同水平的表達(dá)，還可以了解某一特定時(shí)間、不同組織中的不同基因不同水平的表達(dá)。

人類基因組是一個(gè)國際合作項(xiàng)目：表征人類基因組，選擇的模式生物的DNA測序和作圖，發(fā)展基因組研究的新技術(shù)，完善人類基因組研究涉及的倫理、法律和社會問題，培訓(xùn)能利用HGP發(fā)展起來的這些技術(shù)和資源進(jìn)行生物學(xué)研究的科學(xué)家，促進(jìn)人類健康。

折疊編輯本段其他資料

折疊對人類疾病基因研究的貢獻(xiàn)

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。對于單基因病，采用“定位克隆”和“定位候選克隆”的全新思路，導(dǎo)致了亨廷頓氏舞蹈癥、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)。對于心血管疾病、腫瘤、糖尿病、神經(jīng)精神類疾?。ɡ夏晷园V呆、精神分裂癥）、自身免疫性疾病等多基因疾病是目前疾病基因研究的重點(diǎn)。健康相關(guān)研究是HGP的重要組成部分，1997年相繼提出：“腫瘤基因組解剖計(jì)劃”“環(huán)境基因組學(xué)計(jì)劃”。

折疊對醫(yī)學(xué)的貢獻(xiàn)

基因診斷、基因治療和基于基因組知識的治療、基于基因組信息的疾病預(yù)防、疾病易感基因的識別、風(fēng)險(xiǎn)人群生活方式、環(huán)境因子的干預(yù)。

折疊對生物技術(shù)的貢獻(xiàn)

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。

⑵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(xì)胞、胚胎、組織工程的推動

胚胎和成年期干細(xì)胞、克隆技術(shù)、器官再造。

折疊對制藥工業(yè)的貢獻(xiàn)

篩選藥物的靶點(diǎn)：與組合化學(xué)和天然化合物分離技術(shù)結(jié)合，建立高通量的受體、酶結(jié)合試驗(yàn)以知識為基礎(chǔ)的藥物設(shè)計(jì)：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(gè)體化的藥物治療：藥物基因組學(xué)。

折疊對社會經(jīng)濟(jì)的重要影響

生物產(chǎn)業(yè)與信息產(chǎn)業(yè)是一個(gè)國家的兩大經(jīng)濟(jì)支柱；發(fā)現(xiàn)新功能基因的社會和經(jīng)濟(jì)效益；轉(zhuǎn)基因食品；轉(zhuǎn)基因藥物（如減肥藥，增高藥）

折疊對生物進(jìn)化研究的影響

生物的進(jìn)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(jìn)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”？

折疊帶來的負(fù)面作用

侏羅紀(jì)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(gè)人隱私。

折疊編輯本段應(yīng)用實(shí)例

折疊疾病基因

人類基因組研究的一個(gè)關(guān)鍵應(yīng)用是通過位置克隆尋找未知生物化學(xué)功能的疾病基因。這個(gè)方法包括通過患病家族連鎖分析來繪制包含這些基因的染色體區(qū)域圖，然后檢查該區(qū)域來尋找基因。

位置克隆是很有用的，但是也是非常乏味的。當(dāng)在1980s早期該方法第一次提出時(shí)，希望實(shí)現(xiàn)位置克隆的研究者們不得不產(chǎn)生遺傳標(biāo)記來跟蹤遺傳，進(jìn)行染色體行走得到覆蓋該區(qū)域的基因組DNA，通過直接測序或間接基因識別方法分析大約1Mb大小的區(qū)域。最早的兩個(gè)障礙在1990s中期在人類基因組項(xiàng)目的支持下隨著人類染色體的遺傳和物理圖譜的發(fā)展而清除。然而，剩余的障礙仍然是艱難的。

所有這些將隨著人類基因組序列草圖的實(shí)用性而改變。在公共數(shù)據(jù)庫中的人類基因組序列使得候選基因的計(jì)算機(jī)快速識別成為可能，隨之進(jìn)行相關(guān)候選基因的突變檢測，需要在基因結(jié)構(gòu)信息的幫助。

現(xiàn)在，對于孟德爾遺傳疾病，一個(gè)基因的搜索在一個(gè)適當(dāng)大小的研究小組經(jīng)常在幾個(gè)月實(shí)現(xiàn)。至少30個(gè)疾病基因直接依賴公共提供的基因組序列已經(jīng)定位克隆到。因?yàn)榇蠖鄶?shù)人類序列只是在過去的12個(gè)月內(nèi)得到，可能許多類似的發(fā)現(xiàn)還沒有出版。

另外，有許多案例中，基因組序列發(fā)揮著支持作用，例如提供候選微衛(wèi)星標(biāo)識用于很好的遺傳連鎖分析。（2001年中國上海和北京科學(xué)家發(fā)現(xiàn)遺傳性乳光牙本質(zhì)Ⅱ型基因）

基因組序列對于揭示導(dǎo)致許多普通的染色體刪除綜合癥的機(jī)制同樣有幫助。在幾個(gè)實(shí)例中，再發(fā)生的刪除被發(fā)現(xiàn)，由同源體重組合在大的幾乎同一的染色體內(nèi)復(fù)制的不等交叉產(chǎn)生。例子包括在第22條染色體上的DiGeorge/ velocardiofacial綜合癥區(qū)和在第7條染色體上的Williams-Beuren綜合癥的重復(fù)刪除。

基因組序列的可用性同樣允許疾病基因的旁系同源性的快速識別，對于兩個(gè)理由是有價(jià)值的。首先，旁系同源基因的突變可以引起相關(guān)遺傳疾病。通過基因組序列使用發(fā)現(xiàn)的一個(gè)很好的例子是色盲（完全色盲）。

CNGA3基因，編碼視錐體光感受器環(huán)GMP門控通道的a亞單位，顯示在一些色盲家系中存在突變體。基因組序列的計(jì)算機(jī)檢索揭示了旁系同源基因編碼相應(yīng)的b亞單位，CNGB3（在EST數(shù)據(jù)庫中沒有出現(xiàn)）。CNGB3基因被快速認(rèn)定為是其他家系的色盲的原因。另一個(gè)例子是由早衰1和早衰2基因提供的，它們的突變可能導(dǎo)致Alzheimer疾病的的早期發(fā)生。

第二個(gè)理由是旁系同源體可以提供治療敢于的機(jī)會，例子是在鐮刀狀細(xì)胞疾病或β地中海貧血的個(gè)體中試圖再次激活胚胎表達(dá)的血紅蛋白基因，它是由于β-球蛋白基因突變引起的。

我們在在線人類孟德爾遺傳數(shù)據(jù)庫（OMIM）和SwissProt 或TrEMBL蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行了971個(gè)已知的人類疾病基因的旁系同源體的系統(tǒng)檢索。我們識別了286個(gè)潛在的旁系同源體（要求是至少50個(gè)氨基酸的匹配，在相同的染色體上一致性大于70%但小于90%，在不同的染色體上小于95%）。盡管這種分析也許識別一些假基因，89%的匹配顯示在新靶序列一個(gè)外顯子以上的同源性，意味著許多是有功能的。這種分析顯示了在計(jì)算機(jī)中快速識別疾病基因的潛能。

折疊藥物靶

在過去的世紀(jì)里，制藥產(chǎn)業(yè)很大程度上依賴于有限的藥物靶來開發(fā)新的治療手段。最近的綱要列舉了483個(gè)藥物靶被看作是解決了市場上的所有藥物。知道了人類的全部基因和蛋白質(zhì)將極大的擴(kuò)展合適藥物靶的尋找。雖然，僅僅人類的小部分基因可以作為藥物靶，可以預(yù)測這個(gè)數(shù)目將在幾千之上，這個(gè)前景將導(dǎo)致基因組研究在藥物研究和開發(fā)中的大規(guī)模開展。一些例子可以說明這一點(diǎn)：

⑴神經(jīng)遞質(zhì)(5-HT）通過化學(xué)門控通道介導(dǎo)快速興奮響應(yīng)。以前識別的5-HT3A受體基因產(chǎn)生功能受體，但是比在活體內(nèi)有小得多的電導(dǎo)。交叉雜交實(shí)驗(yàn)和EST分析在揭示已知受體的其他同源體上都失敗了。

然而，最近，通過對人類基因組序列草圖的低要求檢索，一個(gè)推定的同源體被識別，在一個(gè)PAC克隆中第11號染色體長臂上。同源體顯示在紋狀體、尾狀核、海馬中表達(dá)，全長cDNA隨后得到。這個(gè)編碼胺受體地基因，被命名為5-HT3B。當(dāng)與5-HT3A組合成異二聚體中，它顯示負(fù)責(zé)大電導(dǎo)神經(jīng)胺通道。假定胺途徑在精神疾病和精神分裂癥的中心作用，一個(gè)主要的新的治療靶的發(fā)現(xiàn)是相當(dāng)有興趣的。

⑵半胱氨?；兹┑氖湛s和炎癥作用，先前認(rèn)為是過敏反應(yīng)的慢反映物質(zhì)（SRS-A），通過特定的受體介導(dǎo)。第二個(gè)類似的受體，CysLT2，使用老鼠EST和人類基因組序列的重組得到識別。這導(dǎo)致了與先前識別的唯一的其它受體有38%氨基酸一致性的基因的克隆。這個(gè)新的受體，顯示高的親和力和幾個(gè)白三烯的結(jié)合，映射在與過敏性哮喘有關(guān)的第13號染色體區(qū)域上。這個(gè)基因在氣道平滑肌和心臟中表達(dá)。作為白三烯途徑中抗哮喘藥物開發(fā)中一個(gè)重要的靶，新受體的發(fā)現(xiàn)有明顯的重要的作用。

⑶ Alzheimer疾病在老年斑中有豐富的β-淀粉樣物沉積。β-淀粉樣物由前體蛋白（APP）蛋白水解生成。有一個(gè)酶是β位 APP裂開酶，是跨膜天冬氨酸蛋白酶。公共的人類基因組草圖序列計(jì)算機(jī)搜索最近識別了BACE的一個(gè)新的同源序列，編碼一個(gè)蛋白，命名為BACE2，它與BACE有52%的氨基酸序列一致性。包含兩個(gè)激活蛋白酶位點(diǎn)和象APP一樣，映射到第21條染色體的必須Down綜合癥區(qū)域。它提出了問題，BACE2和APP過多的拷貝是否有功于加速Down綜合癥病人的腦部β-淀粉樣物沉積。

給出了這些例子，我們在基因組序列中進(jìn)行系統(tǒng)的識別傳統(tǒng)藥靶蛋白質(zhì)的旁系同源體。使用的靶列表在SwissPrott數(shù)據(jù)庫中識別了603個(gè)入口，有唯一的訪問碼。

基礎(chǔ)生物學(xué)

一個(gè)例子是：解決了困擾研究者幾十年的一個(gè)神秘課題：苦味的分子學(xué)基礎(chǔ)。人類和其他動物對于某一種苦味有不同的響應(yīng)（響應(yīng)的多態(tài)性）。最近，研究者將這個(gè)特征映射到人類和老鼠中，然后檢索了G蛋白偶合受體的人類基因組序列草圖上的相關(guān)區(qū)域。這些研究很快導(dǎo)致了該類蛋白的新家族的發(fā)現(xiàn)，證明了它們幾乎都在味蕾表達(dá)，實(shí)驗(yàn)證實(shí)了在培養(yǎng)細(xì)胞中的受體響應(yīng)特定的苦基質(zhì)。

人體基因組圖譜是全人類的財(cái)產(chǎn)，這一研究成果理應(yīng)為全人類所分享、造福全人類，這是參與人類基因組工程計(jì)劃的各國科學(xué)家的共識。值得關(guān)注的是，目前在人類基因組研究領(lǐng)域，出現(xiàn)了一些私營公司爭相為其成果申請專利的現(xiàn)象。美國塞萊拉基因公司曾表示，想把一部分研究成果申請專利，有償提供給制藥公司。

找到了一批主宰人體疾病的重要基因

如：肥胖基因、支氣管哮喘基因。這類基因的新發(fā)現(xiàn)每年都有新報(bào)道。這些基因的發(fā)現(xiàn)，增進(jìn)了人們對許多重要疾病機(jī)理的理解，并且推動整個(gè)醫(yī)學(xué)思想更快的從重治療轉(zhuǎn)向重預(yù)防。例如：湖南醫(yī)科大學(xué)夏家輝教授組于1998.5.28發(fā)表克隆了人類神經(jīng)性高頻性耳聾的致病基因（GJB3），這是第一次在中國克隆的基因。

在人類基因組計(jì)劃的推動下，涌現(xiàn)了幾門嶄新的學(xué)科。如：基因組學(xué)(genomics）和生物信息學(xué)(bioinformatics)

生物技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。一批世界級的大公司紛紛把它們的重心轉(zhuǎn)向生命科學(xué)研究和生物技術(shù)產(chǎn)品。這種趨勢或潮流也不能不說和人類基因組計(jì)劃密切相關(guān)。

進(jìn)展與未來

2000年6月26日，參加人類基因組工程項(xiàng)目的美國、英國、法蘭西共和國、德意志聯(lián)邦共和國、日本和中國的6國科學(xué)家共同宣布，人類基因組草圖的繪制工作已經(jīng)完成。最終完成圖要求測序所用的克隆能忠實(shí)地代表常染色體的基因組結(jié)構(gòu)，序列錯(cuò)誤率低于萬分之一。95%常染色質(zhì)區(qū)域被測序，每個(gè)Gap小于150kb。完成圖將于2003年完成，比預(yù)計(jì)提前2年。

完成人類基因組序列完成圖

⑴ 從當(dāng)前物理圖譜生成的克隆產(chǎn)生完成的序列，覆蓋基因組的常染色質(zhì)區(qū)域大于96%。大約1Gb的完成序列已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。剩下的也已經(jīng)形成草圖，所有的克隆期望達(dá)到8～10倍的覆蓋率，大約2001年中期（99.99%的正確率），使用已經(jīng)建立的和日益自動化的協(xié)議。

⑵ 檢測另外的庫來關(guān)閉gaps。使用FISH技術(shù)或其他方法來分析沒有閉合的Gaps大小。22，21條染色體用這種方式。2003年已經(jīng)完成。

⑶ 開發(fā)新的技術(shù)來關(guān)閉難度較大的gaps，大約幾百個(gè)。

基因組序列工作框架圖（Working draft）：通過對染色體位置明確的BAC連續(xù)克隆系4-5倍覆蓋率的測序（在BAC克隆水平的覆蓋率不應(yīng)低于3倍），獲得基因組90%以上的序列，其錯(cuò)誤率應(yīng)低于1%。工作框架圖可用于基因組結(jié)構(gòu)的認(rèn)識、基因的識別和解析、疾病基因的定位克隆，SNP的發(fā)現(xiàn)等。

草圖的作用

1、草圖，許多疾病相關(guān)的基因被識別

2、SNP（人與人之間的區(qū)別），草圖提供了一個(gè)理解遺傳基礎(chǔ)和人類特征進(jìn)化的框架。

3、草圖后，研究人員有了新的工具來研究調(diào)節(jié)區(qū)和基因網(wǎng)絡(luò)。

4、比較其它基因組可以揭示共同的調(diào)控元件，和其他物種共享的基因的環(huán)境也許提供在個(gè)體水平之上的關(guān)于功能和調(diào)節(jié)的信息。

5、草圖同樣是研究基因組三維壓縮到細(xì)胞核中的一個(gè)起點(diǎn)。這樣的壓縮可能影響到基因調(diào)控

6、在應(yīng)用上，草圖信息可以開發(fā)新的技術(shù)，如DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片，作為傳統(tǒng)方法的補(bǔ)充，目前，這樣的芯片可以包含蛋白質(zhì)家族中所有的成員，從而在特定的疾病組織中可以找到那些是活躍的。

2001年2月12日，美國Celera公司與人類基因組計(jì)劃分別在《科學(xué)》和《自然》雜志上公布了人類基因組精細(xì)圖譜及其初步分析結(jié)果。其中，政府資助的人類基因組計(jì)劃采取基因圖策略，而Celera公司采取了“鳥槍策略”。至此，兩個(gè)不同的組織使用不同的方法都實(shí)現(xiàn)了他們共同的目標(biāo)：完成對整個(gè)人類基因組的測序的工作；并且，兩者的結(jié)果驚人的相似。整個(gè)人類基因組測序工作的基本完成，為人類生命科學(xué)開辟了一個(gè)新紀(jì)元，它對生命本質(zhì)、人類進(jìn)化、生物遺傳、個(gè)體差異、發(fā)病機(jī)制、疾病防治、新藥開發(fā)、健康長壽等領(lǐng)域，以及對整個(gè)生物學(xué)都具有深遠(yuǎn)的影響和重大意義，標(biāo)志著人類生命科學(xué)一個(gè)新時(shí)代的來臨。

眾多的發(fā)現(xiàn)

1、分析得知：全部人類基因組約有2.91Gbp，約有39000多個(gè)基因；平均的基因大小有27kbp；其中G+C含量偏低，僅占38%，而2號染色體中G+C的含量最多；到目前仍有9%的堿基對序列未被確定，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等等（具體信息可參見cmbi 特別報(bào)道：生命科學(xué)的重大進(jìn)展）。

2、目前已經(jīng)發(fā)現(xiàn)和定位了26000多個(gè)功能基因，其中尚有42%的基因尚不知道功能，在已知基因中酶占10.28%，核酸酶占7.5%，信號傳導(dǎo)占12.2%，轉(zhuǎn)錄因子占6.0%，信號分子占1.2%，受體分子占5.3%，選擇性調(diào)節(jié)分子占3.2%，等。發(fā)現(xiàn)并了解這些功能基因的作用對于基因功能和新藥的篩選都具有重要的意義。

3、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Celera公司將人類基因總數(shù)定在2.6383萬到3.9114萬個(gè)之間，不超過40,000，只是線蟲或果蠅基因數(shù)量的兩倍，人有而鼠沒有的基因只有300個(gè)。如此少的基因數(shù)目，而能產(chǎn)生如此復(fù)雜的功能，說明基因組的大小和基因的數(shù)量在生命進(jìn)化上可能不具有特別重大的意義，也說明人類的基因較其他生物體更'有效'，人類某些基因的功能和控制蛋白質(zhì)產(chǎn)生的能力與其他生物的不同。這將對我們目前的許多觀念產(chǎn)生重大的挑戰(zhàn)，它為后基因組時(shí)代中生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供新的非凡的機(jī)遇。但由于基因剪切，EST數(shù)據(jù)庫的重復(fù)以及一些技術(shù)和方法上的誤差，將來亦可能人類的基因數(shù)會多于4萬。

4、人類單核苷酸多態(tài)性的比例約為1/1250bp，不同人群僅有140萬個(gè)核苷酸差異，人與人之間99.99%的基因密碼是相同的。并且發(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，從而說明人類不同“種屬”之間并沒有本質(zhì)上的區(qū)別。

5、人類基因組中存在“熱點(diǎn)”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” ——不包含或含有極少基因的成分?；蚪M上大約有1/4的區(qū)域沒有基因的片段。在所有的DNA中，只有1%-1.5%DNA能編碼蛋白，在人類基因組中98%以上序列都是所謂的“無用DNA”，分布著300多萬個(gè)長片斷重復(fù)序列。這些重復(fù)的“無用”序列，決不是無用的，它一定蘊(yùn)含著人類基因的新功能和奧秘，包含著人類演化和差異的信息。經(jīng)典分子生物學(xué)認(rèn)為一個(gè)基因只能表達(dá)一種蛋白質(zhì)，而人體中存在著非常復(fù)雜繁多的蛋白質(zhì)，提示一個(gè)基因可以編碼多種蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)比基因具有更為重要的意義

6、男性的基因突變率是女性的兩倍，而且大部分人類遺傳疾病是在Y染色體上進(jìn)行的。所以，可能男性在人類的遺傳中起著更重要的作用。

7、人類基因組中大約有200多個(gè)基因是來自于插入人類祖先基因組的細(xì)菌基因。這種插入基因在無脊椎動物是很罕見的，說明是在人類進(jìn)化晚期才插入我們基因組的?？赡苁窃谖覀?nèi)祟惖拿庖叻烙到y(tǒng)建立起來前，寄生于機(jī)體中的細(xì)菌在共生過程中發(fā)生了與人類基因組的基因交換。

8、發(fā)現(xiàn)了大約一百四十萬個(gè)單核苷酸多態(tài)性，并進(jìn)行了精確的定位，初步確定了30多種致病基因。隨著進(jìn)一步分析，我們不僅可以確定遺傳病、腫瘤、心血管病、糖尿病等危害人類生命健康最嚴(yán)重疾病的致病基因，尋找出個(gè)體化的防治藥物和方法，同時(shí)對進(jìn)一步了解人類的進(jìn)化產(chǎn)生重大的作用。

9、人類基因組編碼的全套蛋白質(zhì)（蛋白質(zhì)組）比無脊椎動物編碼的蛋白質(zhì)組更復(fù)雜。人類和其他脊椎動物重排了已有蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)域，形成了新的結(jié)構(gòu)。也就是說人類的進(jìn)化和特征不僅靠產(chǎn)生全新的蛋白質(zhì)，更重要的是要靠重排和擴(kuò)展已有的蛋白質(zhì)，以實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)種類和功能的多樣性。有人推測一個(gè)基因平均可以編碼2-10種蛋白質(zhì)，以適應(yīng)人類復(fù)雜的功能。

模式生物：酵母（yeast）、大腸桿菌（Escherichia coli）、果蠅（Drosophila melanogaster）、線蟲（Caenorhabditis elegans）、小鼠（Mus musculus）、擬南芥、水稻、玉米等等其它一些模式生物的基因組計(jì)劃也都相繼完成或正在順利進(jìn)行。

目前基因組學(xué)的研究出現(xiàn)了幾個(gè)重心的轉(zhuǎn)移：一是將已知基因的序列與功能聯(lián)系在一起的功能基因組學(xué)研究；二是從作圖為基礎(chǔ)的基因分離轉(zhuǎn)向以序列為基礎(chǔ)的基因分離；三是從研究疾病的起因轉(zhuǎn)向探索發(fā)病機(jī)理；四是從疾病診斷轉(zhuǎn)向疾病易感性研究。

在后基因組時(shí)代，如果在已完成基因組測序的物種之間進(jìn)行整體的比較、分析，希望在整個(gè)基因組的規(guī)模上了解基因組和蛋白質(zhì)組的功能意義，包括基因組的表達(dá)與調(diào)控、基因組的多樣化和進(jìn)化規(guī)律以及基因及其產(chǎn)物在生物體生長、發(fā)育、分化、行為、老化和治病過程中的作用機(jī)制都必須發(fā)展新的算法以充分利用超級計(jì)算機(jī)的超級計(jì)算能力。

美國和英國科學(xué)家2006年5月18日在英國《自然》雜志網(wǎng)絡(luò)版上發(fā)表了人類最后一個(gè)染色體——1號染色體的基因測序。

在人體全部22對常染色體中，1號染色體包含基因數(shù)量最多，達(dá)3141個(gè)，是平均水平的兩倍，共有超過2.23億個(gè)堿基對，破譯難度也最大。一個(gè)由150名英國和美國科學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)歷時(shí)10年，才完成了1號染色體的測序工作。

科學(xué)家不止一次宣布人類基因組計(jì)劃完工，但推出的均不是全本，這一次殺青的“生命之書”更為精確，覆蓋了人類基因組的99．99%。解讀人體基因密碼的“生命之書”宣告完成，歷時(shí)16年的人類基因組計(jì)劃書寫完了最后一個(gè)章節(jié)。

2、疾病基因的定位克隆

人類基因組計(jì)劃的直接動因是要解決包括腫瘤在內(nèi)的人類疾病的分子遺傳學(xué)問題。6000多個(gè)單基因遺傳病和多種大面積危害人類健康的多基因遺傳病的致病基因及相關(guān)基因，代表了對人類基因中結(jié)構(gòu)和功能完整性至關(guān)重要的組成部分。所以，疾病基因的克隆在HGP中占據(jù)著核心位置，也是計(jì)劃實(shí)施以來成果最顯著的部分。

在遺傳和物理作圖工作的帶動下，疾病基因的定位、克隆和鑒定研究已形成了，從表位→蛋白質(zhì)→基因的傳統(tǒng)途徑轉(zhuǎn)向“反求遺傳學(xué)”或“定位克隆法”的全新思路。隨著人類基因圖的構(gòu)成，3000多個(gè)人類基因已被精確地定位于染色體的各個(gè)區(qū)域。今后，一旦某個(gè)疾病位點(diǎn)被定位，就可以從局部的基因圖中遴選出相關(guān)基因進(jìn)行分析。這種被稱為“定位候選克隆”的策略，將大大提高發(fā)現(xiàn)疾病基因的效率。

3、多基因病的研究

目前，人類疾病的基因組學(xué)研究已進(jìn)入到多基因疾病這一難點(diǎn)。由于多基因疾病不遵循孟德爾遺傳規(guī)律，難以從一般的家系遺傳連鎖分析取得突破。這方面的研究需要在人群和遺傳標(biāo)記的選擇、數(shù)學(xué)模型的建立、統(tǒng)計(jì)方法的 改進(jìn)等方面進(jìn)行艱苦的努力。近來也有學(xué)者提出，用比較基因表達(dá)譜的方法來識別疾病狀態(tài)下基因的激活或受抑。實(shí)際上，“癌腫基因組解剖學(xué)計(jì)劃（Cancer Genome Anatomy Project,CGAP”就代表了在這方面的嘗試。

展望

1、生命科學(xué)工業(yè)的形成

由于基因組研究與制藥、生物技術(shù)、農(nóng)業(yè)、食品、化學(xué)、化妝品、環(huán)境、能源和計(jì)算機(jī)等工業(yè)部門密切相關(guān)，更重要的是基因組的研究可以轉(zhuǎn)化為巨大的生產(chǎn)力，國際上一批大型制藥公司和化學(xué)工業(yè)公司大規(guī)模紛紛投巨資進(jìn)軍基因組研究領(lǐng)域，形成了一個(gè)新的產(chǎn)業(yè)部門，即生命科學(xué)工業(yè)。

2、功能基因組學(xué)

人類基因組計(jì)劃當(dāng)前的整體發(fā)展趨勢是什么？一方面，在順利實(shí)現(xiàn)遺傳圖和物理圖的制作后，結(jié)構(gòu)基因組學(xué)正在向完成染色體的完整核酸序列圖的目標(biāo)奮進(jìn)。另一方面，功能基因組學(xué)已提上議事日程。人類基因組計(jì)劃已開始進(jìn)入由結(jié)構(gòu)基因組學(xué)向功能基因組學(xué)過渡、轉(zhuǎn)化的過程。在功能基因組學(xué)研究中，可能的核心問題有：基因組的表達(dá)及其調(diào)控、基因組的多樣性、模式生物體基因組研究等。

2)蛋白質(zhì)組學(xué)研究

蛋白質(zhì)組學(xué)研究是要從整體水平上研究蛋白質(zhì)的水平和修飾狀態(tài)。目前正在發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)化和自動化的二維蛋白質(zhì)凝膠電泳的工作體系。首先用一個(gè)自動系統(tǒng)來提取人類細(xì)胞的蛋白質(zhì)，繼而用色譜儀進(jìn)行部分分離，將每區(qū)段中的蛋白質(zhì)裂解，再用質(zhì)譜儀分析，并在蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫中通過特征分析來認(rèn)識產(chǎn)生的多肽。

蛋白質(zhì)組研究的另一個(gè)重要內(nèi)容是建立蛋白質(zhì)相互關(guān)系的目錄。生物大分子之間的相互作用構(gòu)成了生命活動的基礎(chǔ)。組裝基因組各成分間的詳盡作圖已在T7噬菌體（55個(gè)基因）獲得成功。如何在模式生物（如酵母）和人類基因組的研究中建立自動方法，認(rèn)識不同的生化通路，是值得探討的問題。

3）生物信息學(xué)的應(yīng)用

目前，生物信息學(xué)已大量應(yīng)用于基因的發(fā)現(xiàn)和預(yù)測。然而，利用生物信息學(xué)去發(fā)現(xiàn)基因的蛋白質(zhì)產(chǎn)物的功能更為重要。模式生物體中越來越多的蛋白質(zhì)構(gòu)建編碼單位被識別，無疑為基因和蛋白質(zhì)同源關(guān)系的搜尋和家族的分類提供了極其寶貴的信息。同時(shí)，生物信息學(xué)的算法、程序也在不斷改善，使得不僅能夠從一級結(jié)構(gòu)，也能從估計(jì)結(jié)構(gòu)上發(fā)現(xiàn)同源關(guān)系。但是，利用計(jì)算機(jī)模擬所獲得的理論數(shù)據(jù)，還需要經(jīng)過實(shí)驗(yàn)經(jīng)過的驗(yàn)證和修正。

⑵基因組多樣性的研究

人類是一個(gè)具有多態(tài)性的群體。不同群體和個(gè)體在生物學(xué)性狀以及在對疾病的易感性與抗性上的差別，反映了進(jìn)化過程中基因組與內(nèi)、外部環(huán)境相互作用的結(jié)果。開展人類基因組多樣性的系統(tǒng)研究，無論對于了解人類的起源和進(jìn)化，還是對于生物醫(yī)學(xué)均會產(chǎn)生重大的影響。

1）對人類DNA的再測序

可以預(yù)測，在完成第一個(gè)人類基因組測序后，必然會出現(xiàn)對各人種、群體進(jìn)行再測序和精細(xì)基因分型的熱潮。這些資料與人類學(xué)、語言學(xué)的資料項(xiàng)結(jié)合，將有可能建立一個(gè)全人類的數(shù)據(jù)庫資源，從而更好地了解人類的歷史和自身特征。另外，基因組多樣性的研究將成為疾病基因組學(xué)的主要內(nèi)容之一，而群體遺傳學(xué)將日益成為生物醫(yī)藥研究中的主流工具。需要對各種常見多因素疾?。ㄈ绺哐獕骸⑻悄虿『途穹至寻Y等）的相關(guān)基因及癌腫相關(guān)基因在基因組水平進(jìn)行大規(guī)模的再測序，以識別其變異序列。

總之，模式生物體的基因組計(jì)劃為人類基因組的研究提供了大量的信息。今后，模式生物體的研究方向是將人類基因組8～10萬個(gè)編碼基因的大部分轉(zhuǎn)化為已知生化功能的多成分核心機(jī)制。而要獲得酶一種人類進(jìn)化保守性核心機(jī)制的精細(xì)途徑，以及它們的紊亂導(dǎo)致疾病的各種途徑的知識，將只能來自對人類自身的研究。

通過功能基因組學(xué)的研究，人類最終將將能夠了解哪些進(jìn)化機(jī)制已經(jīng)確實(shí)發(fā)生，并考慮進(jìn)化過程還能夠有哪些新的潛能。一種新的解答發(fā)育問題的方法可能是，將蛋白質(zhì)功能域和調(diào)控順序進(jìn)行重新的組合，建立新的基因網(wǎng)絡(luò)和形態(tài)發(fā)生通路。也就是說，未來的生物科學(xué)不僅能夠認(rèn)識生物體是如何構(gòu)成和進(jìn)化的，而且更為誘人的是產(chǎn)生構(gòu)建新的生物體的可能潛力。該計(jì)劃在人類科學(xué)史上又豎起了一座新的里程碑！這是一項(xiàng)改變世界，影響人類生活的壯舉，隨著時(shí)間的推移，它的偉大意義將愈顯昭彰。

疊編輯本

人類基因組計(jì)劃搞完了沒有，怎么再也沒有消息啊？

人類基因組計(jì)劃啟動于1990年，原計(jì)劃用15年時(shí)間即到2005年完成全部30億堿基對序列測定，但由于它在科學(xué)上的巨大意義和商業(yè)上的巨大價(jià)值，使得這一計(jì)劃完成時(shí)間一再提前。1998年對原計(jì)劃進(jìn)行了修改，宣布提前兩年即2003年完成序列測定。今年5月9日，國際人類基因組宣布完成第一階段——人類基因組序列“工作框架圖”的構(gòu)建。5月10日，在美國冷泉港舉行的國際基因組高峰會議上，6國16個(gè)基因組負(fù)責(zé)人研究決定，將“人類基因組DNA序列圖”完成時(shí)間再提前兩年，即2001年6月全部完成。

這內(nèi)中一定有什么原因。

什么是人類基因組計(jì)劃

人類基因組計(jì)劃國際組織中國聯(lián)系人、中科院遺傳所人類基因組中心主任楊煥明教授介紹說，基因，是決定一個(gè)生物物種的所有生命現(xiàn)象的最基本的因子。決定一個(gè)物種之所以是這個(gè)物種，是由它的遺傳信息決定的，而遺傳信息的載體，就是DNA（脫氧核糖核酸）。DNA就是基因的實(shí)體。

楊煥明說，人類的遺傳物質(zhì)是DNA，它的總和就是人類基因組，人體估計(jì)有6—10萬個(gè)基因，由大約30億堿基對組成，分布在細(xì)胞核的23對染色體中。人類基因組計(jì)劃是用大撒網(wǎng)的方法，將人的所有基因一網(wǎng)打盡，即測定人類基因組的全部DNA序列，從而解讀所有遺傳密碼，揭示生命的所有奧秘。這項(xiàng)計(jì)劃一旦完成，我們將清楚地了解一個(gè)人為什么會成為色盲，為什么會發(fā)胖、禿頂，易患這種疾病而不是另外的疾病等等。正由于此，它是一項(xiàng)改變世界、影響到我們每一個(gè)人的科學(xué)計(jì)劃。

諾貝爾獎獲得者杜伯克于1986年在《科學(xué)（Science）》雜志上發(fā)表的一篇短文中率先提出了這個(gè)計(jì)劃。1988年，該計(jì)劃正式獲得2790萬美元的美國國會撥款，并于1990年10月1日正式啟動。其總體規(guī)劃是：擬在15年內(nèi)至少投資30億美元，進(jìn)行對人類基因組的分析。不久，該計(jì)劃發(fā)展成一個(gè)由多國政府支持的國際項(xiàng)目，先后有美、英、日、德、法及中國等6個(gè)國家參加，有16個(gè)實(shí)驗(yàn)室及1100名生物科學(xué)家、計(jì)算機(jī)專家和技術(shù)人員參與。

人類基因組計(jì)劃一直是美國乃至世界新聞媒體的報(bào)道熱點(diǎn)。美國《時(shí)代》周刊，每年都把該計(jì)劃的進(jìn)展作為一年一度的重大新聞加以傳播，同時(shí)政府散發(fā)小冊子加以普及。特別是該計(jì)劃不斷取得一些階段性成果。比如分離出某種致病基因，使得該病能夠被預(yù)測、診斷，最終被攻克，由此在公眾中產(chǎn)生巨大影響。經(jīng)過多年努力，該計(jì)劃在美、英等國幾乎家喻戶曉。我國媒體近一兩年對該計(jì)劃報(bào)道逐漸增多、升溫，但公眾對此了解還遠(yuǎn)不夠深入透徹，許多人仍不清楚何為基因，更談不上對人類基因組計(jì)劃整體了解，作為這項(xiàng)宏偉計(jì)劃的6個(gè)參與國之一，我們有必要而且必須了解上述人類基因組計(jì)劃的基本內(nèi)容。

我國加盟人類基因組計(jì)劃

我國人口占世界人口總數(shù)的22％，是一個(gè)多民族的群體，我們豐富的人群遺傳資源是研究人類基因組多樣性、人類進(jìn)化以及人類疾病相關(guān)基因的寶貴材料。國家高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）自1987年開始就注意資助研究基因組的有關(guān)技術(shù)，我國的人類基因組計(jì)劃正式啟動于1994年，重大項(xiàng)目《中華民族基因組若干位點(diǎn)基因結(jié)構(gòu)的研究》由國家自然科學(xué)基金委員會、863計(jì)劃和國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究計(jì)劃（973）所共同資助。1998年8月，中國科學(xué)院遺傳研究所人類基因組中心在京成立；隨后，國家人類基因組南方和北方研究中心相繼成立。1999年7月，我國在國際人類基因組HGSI注冊。同年9月，我國科學(xué)家應(yīng)邀出席在英國劍橋召開的第五次人類基因組大規(guī)模測序戰(zhàn)略研討會，商定我們的“包干區(qū)域”。中科院遺傳所人類基因組中心與國家人類基因組南方和北方中心共同承擔(dān)了國際人類基因組大規(guī)模測序任務(wù)的1％，即3號染色體短臂從D3S3610至端粒的30Mb區(qū)域上3000萬個(gè)堿基對的測序任務(wù)。1999年11月，科技部、中科院和國家高技術(shù)計(jì)劃生物領(lǐng)域?qū)＜覟榇嗽诒本┞?lián)合召開了專家論證會，由吳?院士任論證會專家組組長。根據(jù)專家評審意見，該項(xiàng)目立項(xiàng)申請得到批準(zhǔn)。今年4月份我國完成了1％人類基因組測序“工作框架圖”（覆蓋率90％）構(gòu)建。自此我國人類基因組測序與世界同步進(jìn)入了第二階段：完全解析人類基因組30億堿基的順序，制作出一張“完成序列圖”，把人類基因組整體序列的準(zhǔn)確率提高到99．99％。

據(jù)國家人類基因組南方研究中心主任、中科院院士陳竺介紹，在過去6年中，我國科學(xué)界共同努力組織了一批高水平的醫(yī)學(xué)中心和遺傳學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的國家和部門重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，建立了全國性的遺傳資源收集、保存網(wǎng)絡(luò)，引進(jìn)和建立了包括遺傳和物理作圖、大規(guī)模DNA測序、基因定位、克隆、突變檢測和生物信息學(xué)等在內(nèi)的較完整的基因組研究體系，同時(shí)也獲得了一批重要研究成果。特別是承擔(dān)并完成國際1％人類基因組測序任務(wù)，這一事件向世界表明，作為參與該任務(wù)的唯一的發(fā)展中國家，我國人類基因組大規(guī)模測序工作已經(jīng)開始，并具有相當(dāng)?shù)膶?shí)力。

楊煥明教授說：“不要小看這1％，它代表著中國科學(xué)家在未來的基因工程產(chǎn)業(yè)中占有一席之地。在這個(gè)劃時(shí)代的里程碑上，已經(jīng)刻上了中國人的名字。通過參與這一計(jì)劃，我們可以分享數(shù)據(jù)、資源、技術(shù)與發(fā)言權(quán)，最終來開發(fā)我國自己的基因資源?！?br>
據(jù)了解，我國已成為參與DNA序列圖構(gòu)建的全球16個(gè)基因組中心里的十強(qiáng)之一。

人類基因組計(jì)劃風(fēng)雨兼程

盡管人類基因組計(jì)劃是以為人類造福為宗旨，一開始就提倡“國際參與、免費(fèi)分享”，是“公益計(jì)劃”，但人類基因組計(jì)劃已經(jīng)產(chǎn)生的和將要產(chǎn)生的巨大經(jīng)濟(jì)價(jià)值，不能不讓唯利是圖的私營企業(yè)眼紅。該計(jì)劃一再提前，與私營企業(yè)爭奪基因?qū)＠⒒蛸Y源密切相關(guān)。

為基因申請專利，就意味著壟斷了將來以這些基因所開發(fā)出來的相關(guān)產(chǎn)品的權(quán)利。一條有重要功能的基因，價(jià)值在數(shù)百萬至數(shù)千萬美元之間，有的甚至上億。如“肥胖基因”的轉(zhuǎn)讓費(fèi)達(dá)1．4億美元。

基因壟斷遭到了世界上有識之士的反對。我國專家楊煥明等指出，假如基因序列本身也被允許專利，后果是信息壟斷，所有基因的發(fā)現(xiàn)都只會歸利于幾家捷足先登的大公司所有。楊煥明進(jìn)而提醒說：“人類只有一個(gè)基因組，不存在白種人基因組、黃種人基因組之分，全人類所有成員在根本上是一致的，對任何一個(gè)人基因組的研究，代表了全人類的一致性信息。人類基因數(shù)目是有限的，發(fā)現(xiàn)一個(gè)少一個(gè)，基因被‘專利’，等于說，誰發(fā)現(xiàn)了某個(gè)基因，這個(gè)基因就歸誰。這是在搶啊，就像當(dāng)年哥倫布登陸搶灘一樣！”

談到人類基因組計(jì)劃一再提前，就不能不提起一家名為塞萊拉的美國私營公司。1998年5月，帕金·埃爾默這個(gè)全球最大的DNA自動測序儀廠家，投資3億美元組建塞萊拉公司，聲稱在3年內(nèi)完成人類基因組的序列測定，目的是搶在人類基因組計(jì)劃前完成，壟斷人類基因組信息。1999年5月，他們又將這一目標(biāo)提前一年。今年4月6日，塞萊拉公司突然宣布完成了基因測序工作。4天后，美國國家人類基因組研究所所長弗朗西斯·柯林斯發(fā)表聲明說，塞萊拉的測序結(jié)果值得懷疑，他們本該對基因測序數(shù)據(jù)核查10次，卻只核對3次。

姑且不論塞萊拉的測序結(jié)果是否可信，只說這家私營公司與人類基因組計(jì)劃競爭態(tài)勢昭然若揭。它逼迫人類基因組國際組織于今年5月10日再次將測序完成時(shí)間提前兩年。我國科學(xué)家陳竺院士最近對此評價(jià)說：“塞萊拉公司科學(xué)家在基因組研究方面的膽識，卻助長了該公司與公共領(lǐng)域相悖的勢頭。出于商業(yè)目的，包括塞萊拉等在內(nèi)的一些私營機(jī)構(gòu)力圖獲得基因組數(shù)據(jù)的專利，或在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)封鎖有關(guān)數(shù)據(jù)。這種做法違背了大多數(shù)公眾的利益，也妨礙了科學(xué)的進(jìn)步，因此遭到科學(xué)界的反對。今年3月14日，美國總統(tǒng)克林頓和英國首相布萊爾聯(lián)合聲明支持基因組數(shù)據(jù)公開的政策，使壟斷基因組數(shù)據(jù)的企圖明顯受挫。然而，‘公’‘私’之爭并未結(jié)束?！标愺媒ㄗh，既然我國已加入國際公共領(lǐng)域的人類基因組計(jì)劃，我國政府也應(yīng)該在基因組數(shù)據(jù)公開這一重大原則問題上表態(tài)。

正是在這種基因?qū)＠?、基因壟斷、基因資源的論戰(zhàn)和爭奪中，在基因測序成本大幅下降中，在有關(guān)各國政府的巨資投入和大力支持中，在全世界科學(xué)家的大合作和大競賽情勢下，人類基因組計(jì)劃如離弦之箭，飛速奔往目標(biāo)……

基因組計(jì)劃將影響到諸多方面

中科院遺傳所人類基因組中心副主任于軍教授長期在美國最具實(shí)力的基因組中心工作。他認(rèn)為，人類基因組計(jì)劃使基因組學(xué)再生，也使其走出了“象牙塔”，成為生命科學(xué)乃至生物技術(shù)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的先遣學(xué)科。

陳竺說，人類基因組計(jì)劃為推動醫(yī)學(xué)進(jìn)步帶來了空前的機(jī)遇。一般而言，某一致病基因被發(fā)現(xiàn)后，數(shù)月內(nèi)即可用于診斷。疾病的基因診斷有可能發(fā)展成醫(yī)學(xué)的重要分支和實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。在嬰兒時(shí)期的基因篩查有可能識別出疾病基因或風(fēng)險(xiǎn)基因的攜帶者，這一被稱為“預(yù)測醫(yī)學(xué)”的做法，固然為疾病的早期預(yù)防提供了便利，但同時(shí)也帶來一系列倫理、法律和社會學(xué)問題。諸如：病人的隱私權(quán)如何得到保護(hù)？他們的就業(yè)和保險(xiǎn)是否會受到影響？是否會在社會上受到“遺傳歧視”，等等。

隨著人類基因組向“完成序列圖”的目標(biāo)進(jìn)行，以揭示基因組功能及調(diào)控機(jī)制為目標(biāo)的功能基因組學(xué)以及醫(yī)學(xué)（疾?。┗蚪M學(xué)也已提上了議事日程。科學(xué)家預(yù)測，在未來10—20年里，人類將解讀所有模式生物、模式基因組和代表生物的遺傳密碼。截至2000年4月15日，國際人類基因組計(jì)劃已對29種微生物、面包酵母、大腸桿菌和線蟲進(jìn)行了100％測序，對果蠅的測序接近100％，對小鼠的全基因組測序工作也全面展開。人類基因組計(jì)劃還對幾十種病原微生物的基因組進(jìn)行了序列測定，如與胃病發(fā)生密切相關(guān)的幽門螺桿菌，引起肺病的結(jié)核桿菌和引起梅毒的螺旋體等等基因組測序都已完成，為闡明這些疾病發(fā)生的分子機(jī)理，設(shè)計(jì)診斷、治療和預(yù)防的新方法提供了可能性，擁有良好的商業(yè)機(jī)會。

人類基因組計(jì)劃進(jìn)行中需要數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等學(xué)科配合，從而帶動了相關(guān)學(xué)科的發(fā)展。在新技術(shù)開發(fā)上，需要發(fā)展高產(chǎn)率、自動化的DNA測序新技術(shù)和數(shù)據(jù)分析新技術(shù)，基因組數(shù)據(jù)庫和分析軟件，基因芯片技術(shù)等等，所有這些都提供了很大的開發(fā)機(jī)會。在農(nóng)業(yè)方面，人類基因組所積累的知識和技術(shù)可用于對農(nóng)作物進(jìn)行遺傳修飾，使之具有某些特殊的性能，如抗逆、抗病、抗旱、抗鹽堿、抗寒、抗蟲害、抗殺蟲劑等等，并且高產(chǎn)高質(zhì)。在這個(gè)領(lǐng)域創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益將是難以估量的。

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