人类的基因组计划.ppt

人类基因组计划 授课人:张丽姝 主要内容 一、基因组 二、人类基因组计划 HGP简介 HGP的主要任务 HGP对人类的重要意义 我国对人类基因组计划的贡献 基因组计划所带来的问题 后基因组时代 一、基因组( genome ) 基因组：细胞或生物体中，所有遗传信息的总和 人类基因组：核基因组＋ 线粒体基因组 1－22号常染色体，X、Y 染色体上遗传信息的总和。 真核生物基因组的特点 真核生物基因组远大于原核生物基因组 大肠杆菌的基因组4000kb 人类基因组约30亿个碱基对，估计编码3万个基因 基因组DNA与蛋白质形成染色体，储存于细胞核内 真核生物的转录产物一般为单顺反子 真核生物的大部分基因有内含子 真核基因组含少量单一顺序和大量重复顺序。 真核生物的基因组中存在一些可移动的DNA元素 真核生物除了核染色体以外，还存在细胞器DNA 真核生物DNA的主要类型 根据功能 基因DNA ：可以表达的DNA 调节DNA：调节基因表达（如启动子、增强子）或调节DNA的功能（复制起始区等） 间隔DNA：内含子和分隔基因的DNA 简单顺序DNA：靠近着丝粒，端粒等位置的高度重复DNA，有些在染色体的功能中发挥作用 无用DNA：没有确切功能的DNA 根据含量 单一顺序DNA（出现1次或很少次） 鸡溶菌酶基因 ，1个 果蝇有4个α微管蛋白和4个β微管蛋白 中等重复顺序DNA（10－104拷贝） rRNA、 tRNA、 组蛋白串连重复基因 简单顺序DNA，5－10bp的串连重复 高度重复顺序（ 104－ 106拷贝） Alu顺序， 约300bp，106拷贝，现认为无功能 串连重复序列与身份识别 DNA指纹 可变数目串联重复序列（VNTR）： DNA重复序列（一般6－12bp），以串连的形式重复多次（几十次） 短串连重复顺序（STR） 2－6个核苷酸的重复，以串连的形式重复多次（几十次） 特点 重复的次数具有多态性，即因人而不同 高频率，即遍布基因组 可用于人的身份识别 二、人类基因组计划 HGP(Human Genome Projects)简介 HGP的主要任务 HGP对人类的重要意义 我国对人类基因组计划的贡献 基因组计划所带来的问题 后基因组时代 1、HGP简介 人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出、于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一计划。 其核心内容是构建DNA序列图，即分析人类基因组DNA分子的基本成分及碱基的排列顺序，绘制成序列图。 基因组计划产生的背景 基因的重要性逐渐得到了认识 不仅疾病与基因有关，人类的生存、出生、生长都与基因有关，都与DNA的序列有关。 寻找复杂疾病基因的进程缓慢 测序技术，基因操作技术日渐成熟 HGP的诞生 1984年12月犹他大学的魏特受美国能源部的委托，主持召开了一个小型会议，讨论DNA重组技术的发展及测定人类整个基因组的DNA序列的意义。 1986年3月，杜伯克（Renato Dulbecco 1975年诺贝尔奖得主） 《癌症研究的转折点：测序人类基因组》，提出正确的选择是对人类基因组进行全测序，这样大的项目也应当由世界各国的科学家携手完成。 1989年美国成立“国家人类基因组研究中心”。诺贝尔奖金获得者J.Waston出任第一任主任。 ? 总体规划 1990年，美国国会批准美国的“人类基因组计划”在10月1日正式启动。其总体规划是准备在15年内至少投入30亿美元，进行对人类的基因组分析。? 1993年，美国对这一计划做了修订： 人类基因组的基因图的构建与序列分析； 人类基因的鉴定； 基因组研究技术的建立； 建立相应的数据库和信息系统 研究此计划可能带来的人种，伦理及社会问题 对一些模式生物的遗传组成进行研究，为分析人类基因组奠定基础 模式生物 1993年，科林斯（Francis Collins）接替第一任主任沃森，担任美国国立卫生研究院人类基因组计划项目的负责人 中国、德国、法国、日本、英国与美国6个国家的16个中心组成国际协作组。 一直是美国乃至世界新闻媒体的报道热点 2001年1、2月，HGP和美国塞莱拉（CeleraGenomics ）公司将各自测定的人类基因组工作框架图分别发表在Nature和 Science 上， 这表明人类基因组计划（HGP）进入了一个展新的阶段。 2003年4月14日，人类基因组计划最终完成，比原计划提前了2年 2、HGP的主要任务 遗传图谱 物理图谱 转录图谱 序列图谱 遗传图谱 遗传图谱（genetic map）又称连锁图谱(linkage map)，它是以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，以遗传学距离为图距的基因组图。 遗传学距离：在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，1