人类基因组计划(Human　Genome　Project,HGP).docx

　一、概述　　早在19世纪,遗传学家就提出了“基因的概念,即基因是决定生物性状的遗传物质基础。1953年,沃森和克里克发现脱氧核糖核酸(DNA)双螺旋分子结构,科学家们对基因的认识有了突飞猛进的进步,进一步从本质上证实基因是决定人类生、老、病、死和一切生命现象的物质基础。同时,在探求基因结构和功能的过程中,研究基因的技术体系也日臻完善。20世纪70年代,DNA重组技术(也称基因工程或遗传工程)终获成功并付诸应用,分离和克隆基因成为现实,以基因研究为主要内容的分子生物学遂成为生命科学中的带头学科和高新科技领域的一道靓丽的风景线。现代遗传学家认为,基因是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上,并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息得到表达。不同人种之间头发、肤色、眼睛、鼻子等不同,是基因差异所致。　　人类只有一个基因组,大约有5万～10万个基因。1984年,美国科学家首先提出全面研究人类基因组的问题。1988年,美国国会批准了“人类基因组作图和测序计划,即“人类基因组计划 (human genome project, 简称HGP)。1990年10月1日,“人类基因组计划正式启动,预计耗资30亿美元,于21世纪初完成对人类大约10万个基因序列的测定工作。该计划旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。“人类基因组计划出台后,迅速引起强烈的反响。西欧、日本、俄罗斯及印度等国也制订了自己的计划。经蹉商,1988年,即美国国会批准该计划的当年,美、日等23国联合成立“人体基因组组织,共有400多位科学家参加。中国是一个“基因大国,对基因研究非常重视,1993年中国的“人类基因组计划启动。一项宏伟的跨世纪工程在世界范围内全面展开。人类共有10万条基因,每个基因都由数万个碱基对组成,按顺序排列组成DNA链。人类基因组计划的目标,就是要寻找出人体所有10万个基因30亿个碱基对在DNA链上的准确位置,弄清各个基因的功能,对它们进行编目,最终绘制出包含人体全部遗传密码的图谱。绘制人类基因图谱,被喻为“编写一部反映人类全部遗传信息的大百科全书。假定每10个基因为1卷,这部大百科全书就是1万卷,平均每卷30万字,总字数30亿。如此艰巨、浩大的系统工程,堪与“曼哈顿原子弹工程和“阿波罗登月计划相媲美,并称“20世纪三大科学工程。　　理论上讲,图谱绘制完成之后,所有关于人类生长、发育、衰老、遗传病变的秘密都将随之揭开,科学家将拥有新的工具征服癌症、艾滋病、肝炎和肺结核等。医生将可以给病人植入正常的基因,替代引起疾病的变异基因,使病人恢复健康。　　二、“人类基因组计划的意义　　医学领域　“人类基因组计划的完成,将从本质上揭示各种遗传病、癌症、心血管病以及神经病和精神病的病因、发病机制、诊断和防治途径,使医学发生继微生物学的建立和细菌致病及其防治的重大发现以来的第二次革命。第一次医学革命使人类的平均寿命从30～40岁提高到70多岁。本次革命的完成,有可能使人的平均寿命进一步提高到120～150岁。2000年不仅标志着新千年的开端,而且还标志着绝大多数人类基因组测序工作已经完成。目前尚需进行大量的工作,以了解这一《人类生物学指导手册》是如何完成其多种功能的。但是,人类基因组给医学实践带来的后果可能是很深远的。对个体罹患疾病的危险以及个体对药物的反应等进行遗传预测将是未来十年左右的医学主流。随后,不久就将开始进行设计药物的研制,这些设计药物将建立在以疾病过程中受损的分子途径为主要目标的基因组方法基础上。有可能出现误用遗传信息的现象,如在争取健康保险或工作场所产生歧视,都应该迅速、有效地解决。基因药物在许多疾病的诊治革命中仍占据着绝对的优势,很有前景。　　生物学领域　DNA分子结构的发现标志着生物学进入分子生物学的水平。未来生物学将在弄清人类和其他生物基因组结构及“遗传语言破译的基础上,阐明控制发育的遗传程序及其进化,并进一步从发育机制的进化来阐明形态进化,最终将在分子水平上实现遗传、发育和进化的理论大综合。这种理论大综合将使人类进一步遵循物种进化的规律,真正有效地改造物种、保护物种,在人工参与下实现物种的全面改良与进化。　　农业领域　“人类基因组计划带动了动植物基因组的研究。如在水稻方面,1994年7月国际上建立了水稻基因组全库,1997年又完成水稻基因组物理图的构建并进一步开始整条染色体测序工作。中国从1992年开始实施“水稻基因组作图和测序计划,计划在10～15年内完成水稻基因组全序列的测定,并把阶段成果应用于水稻育种上。　　信息技术领域:因