浙科版生物必修二 第六章 第三节 基因治疗和人类基因组计划.ppt

第三节 基因治疗和人类基因组计划 SCID 该免疫缺陷症表现为T细胞和B细胞的严重免疫缺陷，如不治疗，婴儿会在出生后一年内，由于严重和反复的感染而夭折。SCID常规疗法是进行骨髓移植，但是它的配型很困难，而且会由于捐献者患有感染性的单核细胞增多症，导致病人产生淋巴瘤。 SCID病的病因 腺苷脱氨酶（ADA）缺陷引起，ADA催化腺苷和脱氧腺苷成为肌苷和2-脱氧肌苷，ADA在淋巴细胞中最多，ADA缺乏导致脱氧腺苷和脱氧三磷酸腺苷蓄积在细胞内，特别是淋巴细胞内。这两种代谢产物对淋巴细胞具有毒性，它们能抑制核糖核苷酸还原酶活性而阻碍DNA合成。 基因治疗SCID病基本步骤 (1）让反转录病毒作为载体，首先将细菌中的ADA基因整合到病毒核酸上。 （2）用它去感染病人T淋巴细胞，体外培养T淋巴细胞，筛选出ADA基因已整合到染色体上的细胞。 （3）将携带正常ADA基因的T淋巴细胞回注到病人体内。 * 以往，治疗糖尿病的胰岛素是从动物胰腺中提取的，从100千克猪、牛等动物的胰腺只能提取3－4克胰岛素，治疗一个患者需宰杀40－50头牛，这种药物的造价就可想而知了。 微生物可以有分泌产物，且微生物繁殖速率快 Human Genome Project, HGP ?概述： ?研究进展 ?基因组工业的前景 缘起、目标、意义 人类科学史上的三大工程 人类基因组计划 曼哈顿原子计划 阿波罗登月计划 1、缘起： （1）美国“肿瘤计划”的搁浅 （2）科学家的胆略 诺贝尔奖获得者 Renato Dulbecco（杜伯克）1986 年发表于《 Science（科学）》杂志 的短文《 肿瘤研究的转折点：人类基因组测序 》中指出： “如果我们想更多地了解肿瘤，我们从现在起必须关注细胞的基因组 。…… 从哪个物种着手努力 ？如果我们想理解人类肿瘤，那就应从人类开始 … … 。 人类肿瘤研究将因对 DNA 的详细知识而得到巨大推动。” 人类基因组计划 于1990年10月正式启动！ 2、目标： 完成人类基因组全部DNA序列测定。 人类单倍体基因组 含30亿碱基对(bp)的DNA序列，包括约3-4万个基因，分布于22条常染色体和X、Y性染色体。 遗传图谱 转录图谱 0.7 cM 或 kb 序列图谱 物理图谱 100 kb STS map 四张图： 物理图 转录图 遗传图 序列图 通过对进化不同阶段的生物体基因 组序列的比较，发现基因组结构 组成和功能调节的规律 模式生物体的研究 ? 利用酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、 小鼠等模式生物体进行基因的除 或转基因的研究，从而在整体 水平认识基因的功能。 Discovery can not be waited! 世界上每分钟有10个儿童死于营养不良 每小时有11个美国人死于用药不当 爱兹病毒每天在一个病人身上扩增一亿倍 人类基因组计划大事记 1986 年 3 月诺贝尔奖获得者雷纳托·杜贝科在《科学》杂志上撰文，呼吁早日实施人类基因组（HGP）测序计划 　　1987 年 10 月科学家公布首个有 403 个位点的遗传图 　　1990 年 4 月美国宣布基因组测序的 5 年计划 1990 年 8 月美国国立健康研究院开始在大肠杆菌等 4 种模式生物体上实施大规模的测序工作 　　1990 年 10 月美国确定把当年的 10 月 1 日作为官方实施 HGP 的起始日期，被誉为生命科学“阿波罗登月计划”的国际人类基因组计划启动 　　1991 年 10 月日本宣布实施水稻基因组测序计划 　　1992 年 6 月克里格·文特创建私人的基因组研究机构 1992 年 10 月美国和法国研究小组分别完成首个 Y 染色体和第二代 20 号染色体的物理图 　　　　 1992 年 12 月美法两国科学家完成了小鼠和人的遗传图 1993 年 10 月美国公布了 1993－1998 年的 5 年测序计划，并预计到 2005 年能够完成人类基因组的测序工作 　　1995 年 12 月美、法两国科学家公布了有 15000 个标记的人类基因组的物理图 　　1996 年 2 月百慕大会议召开，国际人类基因组计划的参与者一致同意人类基因组的测序数据在 24 小时内向公众公开 　　1996 年 4 月 DNA 芯片进入商业化应用 1996 年 10 月酵母菌的完整序列被测出 1998 年 2 月日本、美国、欧洲、中国等科学家商定联合开展水稻基因组的测序工作 　　1998 年 10 月人类基因组计划的公立阵营宣布提前于 2001 年完成人类基因组的工作草图，整个终图的完成期