常识大全 | 作文大全 | 诗歌大全 | 试题下载 | 教学资料
当前位置:轻松教学网常识网科普教育自然科学什么是人类基因计划组测序项目

什么是人类基因计划组测序项目

我要评论(0) 字号:T T 07-23 18:36:29   浏览次数:615  栏目:自然科学
标签:自然知识,科学常识,http://www.qingsong8.com 什么是人类基因计划组测序项目,
  

人类基因组计划(human genome project, HGP)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、法兰西共和国、德意志联邦共和国、日本和我国科学家共同参与了这一预算达30亿美元的人类基因组计划。按照这个计划的设想,在2005年,要把人体内约10万个基因的密码全部解开,同时绘制出人类基因的谱图。换句话说,就是要揭开组成人体4万个基因的30亿个碱基对的秘密。人类基因组计划与曼哈顿原zi弹计划和阿波罗计划并称为三大科学计划。

  1986年,诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco发表短文《肿瘤研究的转折点:人类基因组测序》(Science, 231: 1055-1056)。文中指出: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。”   什么是基因组(Genome)?基因组就是一个物种中所有基因的整体组成。人类基因组有两层意义:遗传信息和遗传物质。要揭开生命的奥秘,就需要从整体水平研究基因的存在、基因的结构与功能、基因之间的相互关系。

在参与国际人类基因组计划的六国16中心中,该项目分担的任务量位于第十强,而所测序数据对“工作框架图”的贡献率位于第六位,从物理图谱的制作到克隆筛选,从文库的建立到随机克隆DNA的制备,从测序到顺序组装,再到数据传输与分析,在参与的六国中率先提前完成了所负责区域内的“完成图”的绘制。与“工作框架图”相比,“完成图”的覆盖率从90%提高到100%,每个碱基的精确度从99%提高到99.99%以上,且整个区域的序列中含有E.coli等非人类的序列的克隆为零(根据NCBI提供的数据),这在国外同行中是少有的。通过“1%项目”的实施和完成,顺利打通了大规模基因组研究的所有技术关键,达到了日产3000万碱基的数据量,并实现了降低成本的大规模DNA样品的制备路线。在生物信息学方面也取得了长足的进步,建立了自己的接近世界水平的基因组研究实力,培养了自己的基因组研究队伍,在大规模、低成本、高产量及即时信息分析上都赶上了国际人类基因组的同行。

  1994年初,先后在法国、美国做博士后研究的杨焕明回国,任中国协和医科大学教授、博士生导师。此时,在吴昊、陈竺等院士的呼吁下,国内科学界关于中国积极介入人类基因研究的呼声日高。不久,杨焕明的朋友汪健回国创办实业。1996年,汪健在美国相识的朋友于军回国“探亲”。于军从1991年起,便参加了美国的人类基因组研究,此次“探亲”,他是在寻找把基因研究的思路和技术带回国内的可能性。几经周折,他联系上了汪健和杨焕明。他们开始酝酿介入人类基因组计划。

  1997年11月,中国遗传学会青年委员会第一次会议在张家界召开。在这次会议上,杨焕明、汪健、于军相聚在一起探讨人类基因组计划。于军说,中国如不抓紧时间加入到这一竞争中去,有可能失去最后的机会。

  “干”,他们决定联手推动这一事业。 www.qingsong8.com   

  然而,干起来太难了,因为当时中国知道人类基因组计划的人实在太少,他们未能得到实实在在的支持。1998年3月,中科院遗传所所长陈受宜教授找到了汪健,双方一拍即合。杨焕明、汪健决定将这一事业“扎根”于中科院。1998年8月,在中科院领导的支持和帮助下,中科院遗传所基因组中心成立,杨焕明出任主任。

  中国争到了“1%”

  1999年的日历翻开了。杨焕明说,要干就要干大,再难也要干大。于是,杨焕明、汪健、于军凑出了自己积蓄的200多万元。他们用这笔钱,购买了一台“377”型测序仪和一台美国产的毛细管测序仪。在不到半年的时间里,他们递交了人类基因组序列70万个碱基的测序结果,并做了热泉菌测序。这些成果,引来了国际同行的瞩目。

  在此期间,国际上有关基因序列能否申请专利的争论开始激烈。1998年5月成立的美国塞里拉公司,与公众资助进行基因序列测序背道而驰,依靠财团的支持和先进的设备,希望率先测出数据,进而赢得专利。假如基因序列被允许“专利”,就意味着捷足先登的大公司可以垄断将来以这些基因所开发出来的相关产品的权利。身为联合国教科文组织国际生物伦理委员会委员的杨焕明到处游说:“人类只有一个基因组,它代表了全人类的一致性信息,数据公开,免费分享,这应是研究的前提。”

  主持正义的科学家意识到,与私营企业争夺基因专利,必须加快测序速度。

  1999年6月23日,杨焕明与汪健收到了于军的电子邮件,于军在电子邮件中说明了目前国际人类基因计划的竞争态势。当日,他们进行了一次认真的交流。

  “要做,就做个1%,怕什么,我们有实力,我们前期的工作表明我们能做1%。”杨焕明说。

  “好,就是砸锅卖铁,也要圈个1%。”汪健握了握拳。

  他们的意见得到了中科院领导和国家南、北方基因组中心同行的支持,进而得到了国际主流科学家的支持。中科院遗传所人类基因组中心向美国国立卫生院提出了申请。7月8日,人类基因组计划网址公布了中国“1%”申请成功的消息。继美、英、法、德、日之后,中国成了人类基因组计划的第6个参与国。

  中国赢得了机遇

  中国的“1%”任务位于3号染色体上,中国南方鼻咽癌发病率高,而与此相关的基因正在3号染色体上。

  遗传所人类基因组中心找到了位于空港开发区的一座空厂房。要将厂房改造成实验室,并添置设备,困难重重。

  中科院送来了支持,杨焕明的家乡温州市送来了帮助……一个多月时间,实验室建成了,14台测序仪购进了。9月1日,在伦敦举行的第五次人类基因组测序战略会议上,杨焕明代表“中心”宣布:保证2000年春末完成“包干”区域任务,并保证一半以上的序列达到“终图”质量标准,保证有关数据即时上网公布,免费分享,保证不申请类似专利。中国科学家的态度,赢来了阵阵掌声。

  9月9日,中国“1%”测序正式启动。中科院院长路甬祥亲自过问“1%”项目,科技部以最快的速度,破例拨款3000万元人民币支持。国家南、北方基因组中心也参与了这一项目,即中科院遗传所承担测序任务的55%,国家北方人类基因组中心承担20%,国家南方人类基因组中心承担25%。1999年底,中科院遗传所人类基因组中心购进了30台国际最先进的毛细管测序仪,“中心”的测序进入了快车道。今年春,中国科学家完成了“包干”区域任务;6月26日,随着人类基因组“工作框架图”的完成,“人类基因组计划”进展的一个重要里程碑上,刻下了“中国”两个字。 www.qingsong8.com   

  6月29日,记者来到了中科院遗传所人类基因组中心。在实验室,记者看到,工作平台是用集装箱搭成的。在平台上,有三根玉米棒,旁边有一行字:穷棒子精神永放光芒!据介绍,深居京郊的这些科研人员,收入不高,也没有娱乐,在“1%”测序中,他们测序精确,但相应的测序成本却只有美国等国家测序成本的四分之一。

  “中国是发展中的国家,我们要为国家省钱,为此,我们在节省成本上进行了科技攻关。”一位工作人员说。

  “中心”执行主任汪健对记者说:“中国虽然只做了1%,但意义重大。中国科研人员在测序过程中,不仅增加了设备,而且培养了技术。21世纪生物产业发展的机遇,中国没有失去。”他意味深长地说。(陈太云)

,什么是人类基因计划组测序项目
标签:自然科学,自然知识,科学常识,科普教育 - 自然科学

《什么是人类基因计划组测序项目》相关文章