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基因组学技术将推动21世纪生物医学和制药工业的发展 马大龙 (北京大学人类疾病基因研究中心，北京100191) 2010年是人类基因组框架图完成10周年，4月1日的英国自然杂志发表了“人类基因组10年 at (TheHumanGenomeTen)”系列专栏文章，回顾了10年来人类基因组研究取得的巨大进展，对 未来基因组的发展前景进行了展望。在新世纪，人类基因组学领域将成为生物医药产业和健康产业 的原始创新的引擎，人们将在破译“遗传天书”之后逐渐揭开人类生、长、育、老、病、亡及进化 和脑功能的奥秘，并推动生物医学及制药工业的发展。10年来，随着人类基因组计划的完成和基因 组学技术的快速发展，特别是新一代DNA序列分析技术的建立，为生物医学及制药工业带来了革命 性的进步。展望不远的将来，人类将进入个人基因组时代，全面了解基因与疾病的关联，了解基因 与药物敏感性的关联，并开发成功一批基于基因组的新型药物和疫苗，使基因组医学渗透到医学各 个领域。我的发言将重点对人类功能基因组学与新药研发的关联进行介绍。 drug) 人类基因组计划的一个重要的目标是基因组药物的开发。所谓基因组药物(Genome—based 是指利用基因序列；髫疆唇，经生物信息学分析、高通量基因表达、高通量功能筛选和体内外药效研究 开发得到的新药候选物。这一新的技术路线不同于常规的生物技术药物开发手段，例如胰岛素、红 细胞生成素、干扰素等药物均是首先通过发现其蛋白质所具有的生物活性，以此为线索，通过基因 表达、药理药效研究，从而开发成为新药。常规生物技术药物开发路线的缺点是发现新药的机率较 低，只有人体内较高表达的蛋白质才有可能被发现。与此相反，基因组药物的开发实际上利用了反 向生物学的原理，沿着从基因序列专蛋白质专功能寸药物的途径研制新药，其优势是取自庞大的人 类基因资源及其编码蛋白质做为原材料，具有巨大的开发潜力。目前，虽然解析了人类基因组的全 13，314个(表1)“’。因此，大量人类新基因和蛋白的功能及开发研究仍有待于我们努力。值得关注 年间只发表了910个人类编码基因功能的研究论文，按照这一速度，对未知功能的约2．2万蛋白编 码基因进行功能研究，还需要大约50年。 表1。H-InvDB数据库的蛋白编码序列总数统计。 归类 编码基因种类 数量 百分比 (％) 37．71 I 与已知功能蛋白相同的编码序列(扭8同源性，=100％覆盖)13，314 II 38809．57 与已知功能蛋白类似的编码序列(≥50同源性，≥50％覆盖) III 含InterPro功能区的蛋白编码序列 2584 7．32 IV 序列保守的假想(Hypothetical)蛋白 4584 12．98 V 假想(Hypothetical)蛋白 5203 14．74 Vl 5446 15．43 假想(Hypothetical)的小蛋白(20—79个氨基酸) VII 假基因候选序列 901 2． 55 100．00 总数 35，303 通过功能基因组学研究和挖掘新基因的功能，发现有应用前景的基因资源已成为国际基因组研 究领域