人类基因组计划<%=id%>

摘要:美国于1990年提出的人类基因组计划，将耗资30亿美元，其目标是在2005年测定包含30亿个碱基对的人类基因组。几年来，人类基因组研究已取得令人瞩目的进展。现在，人类基因组24条染色体的YAC、BAC、P1邻接克隆群均已建立，精度约1O0碱基对的物理图也基本绘成；现已完成1.8亿碱基对的测序；截止到1998年2月，已发现约92万条表达序列位标，转录图的制作有了良好的开端；用各种方法已定位了1.6万个基因，并已克隆了其中844个。我国的人类基因组计划已于1993年启动，现已取得良好开端，不仅建立了12个少数民族733个永生细胞，而且对一些基因座位进行了比较研究。在致病基因的分离方面，陈竺院士，夏家辉教授和吴昊院士领导的研究组取得了可喜的成果。今后我们应保护和利用我国丰富的疾病人群资源，建立中华民族基因资源库，发展疾病基因组学研究，还应完成部分DNA测序，以与国际人类基因组学研究接轨。并重视基因组研究中的伦理、法律和社会问题，制定既符合国际准则又适合我国国情的对策。
    1989年，美国国家卫生研究院（NIH）建立国家人类基因组研究中心（NCHGR）；1990年，NIH和DOE联合提出美国人类基因组计划，从1990年10月1日起，到2005年9月30日止，耗资30亿美元。
    这一计划科学意义重大，一般认为其重要性不亚于60年代的人类登月计划，将推动整个生命科学的发展。它的实施，必将揭示冠心病、高血压、糖尿病、癌、精神病、自身免疫性疾病等多基因病的病因，找到致病基因或易感基因，并建立各种疾病的诊断和治疗方法，从而为保护人类的健康做出重要贡献。同时，它也将把农业、工业带入新的发展时期，人类面临的粮食问题和环境问题世旬望得到解决。因此，欧共体、日本、加拿大、澳大利亚、俄罗斯等国也相继提出各自的人类基因组计划，并建立了国际协作的人类基因组组织（HUGO），以协调国际合作。我国的人类基因组计划（CHGP）也已于1993年启动。几年以来，人类基因组研究已取得令人瞩目的进展。
    人类基因组研究包括遗传图绘制、物理图构建、测序、转录图绘制和基因鉴定等方面的工作。通过几年来的发展，基因组学（Genomics）作为一门专门学科，已应运而生。它涵盖以下几个方面：结构基因组学，着重遗传图、物理图、测序等研究；功能基因组学，包括以转录图为基础的功能制图（基因组表达图）；比较基因组学，包括对不同进化阶段生物基因组的比较研究，也包括不同人种、族群和群体基因组的比较研究。此外，工业基因组学、环境基因组学、药物基因组学、疾病基因组学等分支学科也不断发展起来。
    遗传图的绘制：遗传图也称连锁图，遗传图的绘制是人类基因组研究的第一步，即以染色体上某一点为遗传标记，以与之相伴遗传的特征为对象，经连锁分析，将编码该特征的基因定位于染色体特定位置。人类基因组DNA中存在着大量的“微卫星”，它是长约2-6个碱基对的序列，在染色体的某一点上可重复几次到几十次，称为短串联重复（STR）。STR在染色体上散在分布，数量可达6000多个，而且不同个体的STR重复次数不同，这称为短串联重复多态性（STRP）。STR的存在，为遗传图的绘制提供了大量可用的遗传标记。采用聚合酶链反应（PCR）技术，以STR两侧的基因作定点标记的完整连锁图，已于1996年绘成，相邻标记间的平均距离仅0.7厘摩。
    物理图的构建：遗传图所表现的，是通过连锁分析确定的各基因间的相对位置；物理图则表现染色体上每个DN*段的实际顺序。现在的测序技术还不能对整个DNA分子进行序列测定，因此须先将它切成一个个大小不同的片段，然后将这些片段连起来，构成连续的序列。
    这些大片段在进行DNA分子克隆时，也不能通过细菌质粒或噬菌体的运载而在大肠杆菌中进行克隆，因为它们太大，而必须用一种特殊的载体--酵母人工染色体（YAC），将片段导人酵母，在酵母细胞中克隆。YAC有一个着丝粒、两个端粒及一个自主复制序列，这是作为一个染色体所必需的片断。此外，还有Bam HI和Eco RI酶切位点。DN*段“装入”载体后，通过分子克隆，就可以复制出许多结构完全相同的DN*段。
    由于YAC中可以插入较大的DN*段，所以它是运载0.5-1Mb（1Mb表示100万碱基对）的大片段DNA、并在酵母细胞中进行克隆的极好工具。YAC中的DNA大片段是靠序列标记位标（STS）来识别的。STS是一段2O0-500碱基对的已知序列，在染色体上有一定的位置，所以用STS作位标可将不同YAC克隆排列成邻接克隆群（contig）。
    其他载体还有BAC（细菌人工染色体）、P1（噬菌体人工染色体）、粘粒（cosmid）、细菌质粒等。现在，人类基因组24条染色体的YAC、BAC、P1邻接克隆群均已建立，精度约1O0碱基对的物理图也基本绘成，并已开始进行大规模测序。
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