遗传的分子基础上.ppt

第二节 人类基因组计划 人类基因组计划 “人类基因组计划（human genome project，HGP）”是20世纪90年代初开始的全球范围的全面研究人类基因组的重大科学项目。 HGP是美国科学家在1985年率先提出 旨在阐明人类基因组DNA 3.0×109核苷酸的序列，发现所有人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。 HGP发展里程 人类基因组计划与基因组学 1984，DOE，首次探讨人类基因组DNA进行全序列分析的前景 1986.3，R. Dulbecco发表“癌症研究的转折点——测定人类基因组序列” 1988.4，HUGO成立 1990.10.1，美国HGP正式启动 2001.2，人类基因组工作框架图完成 2004.10.1，人类全基因组高精度序列图最完成 HGP基本任务 建立人类基因组的结构图谱，即遗传图、物理图与序列图，并在“制图-测序”的基础上鉴定人类的基因，绘出人类的基因图。 人类基因组计划与基因组学 染色体 遗传图 物理图 序列图 （连锁图） ? ? ? A T G A C G T G A C ? ? ? HGP的主要成果 全部基因组长2.91Gb，仅有2.2万个基因。 基因数量少得惊人 人与人之间99.99％的基因密码是相同的 男性的基因突变率是女性的2倍 人类基因组中存在“热点”和大片“荒漠 只有约1%-1.5%的DNA编码蛋白质 基因是成簇存在的 有200个基因是来自插入人类祖先基因组的细菌基因 人类基因组编码的全套蛋白质（蛋白质组）比无脊椎动物编码的蛋白质组更复杂。 功能基因组学 HGP研究的是遗传图、物理图、序列图、基因图，主要探讨人类基因组的结构特点，又称结构基因组学(structural genomics)。 在HGP进行的同时，也开始研究人类基因组计划相关及以后的领域，即所谓的后基因组计划(past-genome project)。后基因组计划以解释基因组的功能和调控机制为研究目标，所以又称功能基因组学(functional genomics)。 人类基因组计划与基因组学 人类基因组多样性计划 人类基因组多样性计划(human genome diversity project，HGDP)旨在采集与保存世界范围内一些地理隔离的部落群体和具有独特文化或语言背景的群体的基因组DNA，其目标是要揭示世界上不同民族生理生化差异的遗传背景，以及群体之间的相互关系。 人类基因组计划与基因组学 比较基因组学 比较基因组学(comparative genomics)是基于基因组图谱和测序基础上，在DNA水平上对不同生物基因组的结构进行比较，以研究基因的结构功能、表达机制和物种进化的学科。 人类基因组计划与基因组学 环境基因组学 环境基因组学(environmental genomics) 的目的是研究环境对人类疾病的影响和意义。 人类基因组计划与基因组学 分析、鉴定与环境相关的疾病易感基因，识别基因组多样性和结构功能的关系 预测环境因素影响人类健康的风险并制定相应预防措施和环境保护策略 疾病基因组学 疾病基因组学的主要任务是鉴定和分离重要疾病的致病基因与相关基因，并确定其致病机制。 人类基因组计划与基因组学 单基因病：定位克隆 候选克隆 多基因病：隔离群体的QTL 药物基因组学 药物基因组学(pharmacogenomics)是研究机体对包括药物在内的化学物质反应的遗传差异，以寻找更为有效的药物作用。 人类基因组计划与基因组学 “个体化”药物的研制 “个人健康计划”的制定 HGP伦理和社会问题 HGP的意义 1、开创人类生命科学的新纪元 2、改变了科学家进行科研的方式 3、开创了医学个体化治疗的新时代 人类的保健模式将从“生了病后再治疗”的消 极模式转变为“预防”、“预测”的积极模式 4、积极推动了新药的开发 5、促进生命科学与信息科学相结合 人类基因组计划与基因组学 人类基因组数据的共享问题 基因研究或基因检测后的隐私问题 基因研究与基因检测中的知情同意原则问题 对有遗传缺陷者的歧视问题 HGP的问题 人类基因组计划与基因组学 1996，百慕大协议(基因组序列24小时公布) 个人遗传隐私权应予保护 知情同意原则 遗传病患者、遗传缺陷的人或携带不利基因的人，不应受到“遗传歧视” HGP的原则 第二章 遗传的分子基础 第一节 真核基因的分子结构 （一） 基因（gene)的概念： 从遗传学的角度看， 基因是生物的遗传物质，是遗传的基本单位—突变单位、重组单位和功能单位 从分子生物学的角度看， 基因是在染色体上占据一定位置的负载特定遗传信息的DNA分子片段 一 基因