被誉为继人类登陆月球之后最伟大的科学成就──"人类基因图谱"终于绘制完成,科学家2001年2月12日正式在华盛顿、伦敦、巴黎、柏林及东京等地同时联合正式公布人类基因图谱,并在互联网免费供人查阅。
科学家2000年6月已完成人类基因图谱草图,并知道了九成以上碱基对的位置信息,精确度达99.9%。已公开的资料,则包括有图谱的绘制方法、染色体图谱及染色体交换基因序列方法等,等于是基因图谱的"正式版"。
科学家发现原来人类基因组只包含三万个基因,数目不过是一只细小的果蝇的两倍,比人们想像中少得离谱。一名科学家打趣地说:“我们的复杂程度不过是果蝇的两倍。”人体有二十三对染色体,由约三十亿个碱基对组成,包含三万个基因。人类基因图谱有助科学家识别各种基因及分析其功能,进而征服癌症、心脏病及老人痴呆症等多种顽症。
人类基因组蕴涵有人类生、老、病、死的绝大多数遗传信息,破译它将为疾病的诊断、新药物的研制和新疗法的探索带来一场革命。1990年,被誉为生命科学"登月计划"的国际人类基因组计划启动,主要由美、日、德、法、英等国的科学家共同参与。1999年9月,中国积极加入这一研究计划,负责测定人类基因组全部序列的1%,中国因此成为
人类基因组图谱及初步分析结果的公布将对生命科学和生物技术的发展起到重要的推动作用。随着人类基因组研究工作的进一步深入,生命科学和生物技术将随着新的世纪进入新的纪元。生命科学和生物技术是中国"十五"科技计划的发展重点之一,中国将进一步加强对这一领域的支持。中国政府鼓励科技界、企业界和金融界进一步加强合作,力争使中国的生命科学和生物技术在未来10年内进入世界先进国家之列。
按计划,此次人类基因组图谱公布后,科学家还将完成极少量剩余的碱基对测序工作,以最终绘成人类基因组完整图谱,并将进一步分析每一个基因的结构和功能,把这些结果应用到疾病的诊断、治疗等领域。
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人类基因图谱的完成,是医学上一场革命的开始,但这场革命的成功将需要更长的时间。中国科学家承担了这个工程1%的工作量。 人类基因图谱的绘制完成,给即将广泛推行的全新基因医疗手段打下了坚实的基础,它
不过,复杂而多变的人类基因图谱,是不可能被一眼看透。或是迅速被解读的。因此,人类基因图谱面世后,世界各地的科学家都竞相钻研由一对等位基因所传递的遗传信息,以决定基因的独特特征,看看谁能最先掌握基因的功能和秘密,以尽早研制新药物。
人类基因图谱概述
人类基因图谱的完成是医学上一场革命的开始,但这场革命的成功将需要更长的时间。中国科学家承担了这个工程1%的工作量。
人类的基因决定了人的生老病死,它存在于人体每一个细胞内的脱氧核糖核酸分子即DNA分子。DNA分子在细胞核内的染色体上,由两条相互盘绕的链组成,每一条链都是由单一成分首位相接纵向排列
人类基因组计划的目的首先是把人类23对染色体上的碱基排列顺序一一测试出来,以供科学家进一步研究。所谓基因图谱就是31亿个“字母”——A、T、G、C的排列组合。
美国普林斯顿大学教授钱卓在北京接受记者采访时说,基因图谱的完成就好像编撰了一本大字典,以供科学家研究基因时参考,但这本大字典要想读懂将需要科学家们更长时间的研究。所谓读懂,一是哪一段A、T、G、C的排列组合表示一个基因(有些排列不表示任何基因),二是这个基因决定了人类的什么行为。
如果确定了这些,人类将可能通过药物改变自身的基因来治疗各种与遗传相关的疾病。钱卓教授通过改变老鼠体内一个基因的含量,去年成功地使一群老鼠的学习能力明显高于同类。但钱卓估计,要达到这一步,仅仅一个基因就要花至少10年的时间,而人类的基因有数十万之多。
北京华大基因研究中心的张猛博士说,虽然在5月初我国科学家就宣布完成了1%的基因草图任务,但这一段时间他们仍在不停地测试,以进一步提高精确度。测出的序列通过电脑在24小时之内就到达了国际人类基因组计划的公共数据库里。
我国科学家参与的是由美国国家卫生研究所的一个机构10年前发起的国际公共计划,这一计划最终由美国、英国、日本、加拿大、瑞典和中国的科学家参与完成。而美国一家名为塞莱拉的私营公司从1998年开始开展了同样的研究,并与公共计划展开了竞争。
人类基因组工程有“生命登月计划”之称,它的内容是破译人类分布在细胞核中的23对染色体上的约6至10万个基因,约30亿个碱基。为打开这个人类生老病死的“黑匣子”,1990年,人类基因组工程正式启动。我国科学家从2006年9月承担了其中1%的测序任务。仅用半年时间,就完成破译任务,为国际人类基因组研究作出了自己的贡献。
基因图谱绘制癌症有望攻克
中国人类基因组张猛博士介绍,启动人类基因组工程最初源于人类肿瘤计划的失败。80年代,美国科学家试图用传统医学方法解开肿瘤之谜。但后来发现,肿瘤的形成都与基因有关。现代医学研究表明,人体一般性病毒疾病可用传统医学治疗。但对于5000余种遗传病还有赖于基因治疗。其中包括遗传性的肿瘤、糖尿病、贫血等。
人类基因组计划第一步的基因草图绘制后,接下来的任务是寻找各种基因的精确位置,估计精确图将在2003年完成,而研究出各
基因可以“算命”人体可活千年
英国政府负责协调基因研究工作的科学家说,随着人类在基因密码研究方面的进展,死亡也受到科学的挑战。这位科学家预言,人类寿命很可能在不久的将来被大大延长,而且具有达到1200岁的潜力。
国家人类基因组北方中心负责人顾军博士告诉记者,可以说,人体的疾病都与基因有关。比如一些人到中年会秃顶,年老会得糖尿病,这都与基因有关。记录着人体奥秘的基因密码公布后,人就变成了一个“透明”体,医学家可以预测出何时会得疾病,得什么病,由哪些基因致病,从而用基因诊治,人的寿命由此会大为延长。人类基因组博士张猛说,不少科学家认为人的寿命与细胞的周期分裂有关,而基因研究可以计算出细胞的寿命,从而为人体“算命”提供科学依据。
一滴血验病症按基因开药方
基因组计划给医学带来广泛的发展空间。科学家预言,未来,我们只要将一滴血放在装满基因的芯片上就可验出病症,甚至可准确测出自己每天能抽多少烟、吃多少饭。未来的药厂将会根据不同病人的基因报告开药方,而且基因本身也会成为药品。科学人员预言,到2050年,许多病症将会在症发前就被消灭。目前,一种可治疗遗传性贫血的促进红细胞生成素的基因药品已经问世。我国也已生产出装载数万个基因的生物芯片。