人类基因组研究.ppt
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——揭开生命的奥秘人类基因组计划1、HGP简介科学家的胆略什么是基因组(Genome)人类染色体为什么选择人类的基因组进行研究?HGP的诞生1987年,意大利共和国国家研究委员会开始HGP研究,其特点是技术多样(YAC,杂种细胞,cDNA等)、区域集中(基本上限于Xq24-qter区域)1989年2月英国开始HGP,特点是:帝国癌症研究基金会与国家医学研究委员会(ICRP-MRC)共同负责全国协调与资金调控,剑桥附近的Sanger中心注重首先在线虫基因组上积累经验,改进大规模DNA测序技术;同时建立了YAC库的筛选与克隆、特异细胞系、DNA探针、基因组DNA、cDNA文库、比较生物基因组DNA序列、信息分析等的“英国人类基因组资源中心”。可谓“资源集中、全国协调”。1990年6月法兰西共和国的HGP启动。科学研究部委托国家医学科学院制定HGP,主要特点是注重整体基因组、cDNA和自动化。建立了人类多态性研究中心(CEPH),在全基因组YAC重叠群、微卫星标记(遗传图)的构建以及驰名世界的用作基因组研究的经典材料CEPH家系(80个3代多个体家系)方面产生了巨大影响。1995年德意志联邦共和国开始HGP,来势迅猛,先后成立了资源中心和基因扫描定位中心,并开始对21号染色体的大规模测序工作。1990年6月欧共体通过了“欧洲人类基因组研究计划”,主要资助23个实验室重点用于“资源中心”的建立和运转。还有丹麦王国、俄罗斯联邦、日本、大韩民国、澳大利亚等。1994年,我国HGP在吴旻、强伯勤、陈竺、杨焕明的倡导下启动,最初由国家自然科学基金会和863高科技计划的支持下,先后启动了“中华民族基因组中若干位点基因结构的研究”和“重大疾病相关基因的定位、克隆、结构和功能研究”,1998年在国家科技部的领导和牵线下,1998年在上海成立了南方基因中心,1999年在北京成立了北方人类基因组中心,1998年,组建了中科院遗传所。1999年7月在国际人类基因组注册,得到完成人类3号染色体短臂上一个约30Mb区域的测序任务,该区域约占人类整个基因组的1%。HGP诞生过程中的质疑HGP的目的2、HGP的主要任务分子遗传图谱,即通过亲本的杂交,分析后代的基因或其他特异分子标记之间的重组率,并用重组率来表示两个基因之间距离的线性连锁图谱。遗传图谱提供了基因在染色体上的坐标,为基因的定位克隆提供了较为精确的位置,它的分子坐标也为物理图谱中重叠群的定位提供了可能。遗传作图无论在理论上还是在实践中都有很重要的意义。遗传图谱(geneticmap)又称连锁图谱(linkagemap),它是以具有遗传多态性(在一个遗传位点上具有一个以上的等位基因,在群体中的出现频率皆高于1%)的遗传标记为“路标”,以遗传学距离(在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率,1%的重组率称为1cM)为图距的基因组图。遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。遗传连锁图:通过计算连锁的遗传标志之间的重组频率,确定它们的相对距离,一般用厘摩(cM,即每次减数分裂的重组频率为1%)表示。6000多个遗传标记已经能够把人的基因组分成6000多个区域,使得连锁分析法可以找到某一致病的或表现型的基因与某一标记邻近(紧密连锁)的证据,这样可把这一基因定位于这一已知区域,再对基因进行分离和研究。对于疾病而言,找基因和分析基因是个关键。物理图谱-路标与路轨1998年完成了具有52,000个序列标签位点(STS),并覆盖人类基因组大部分区域的连续克隆系的物理图谱。DNA物理图谱是顺序测定的基础,也可理解为指导DNA测序的蓝图。广义地说,DNA测序从物理图谱制作开始,它是测序工作的第一步。基因转录图谱-生命的乐谱对基因转录表达产物mRNA互补的cDNA(其片段称为表达序列标签,EST)进行大规模测序是序列标签位点的主要来源,并以此构建人类基因组转录图(基因图)。序列图谱-重中之重大规模基因组测序大规模测序基本策略运用计算机软件进行序列拼接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。酵母3、HGP对人类的重要意义我爸爸给你爸爸开过同样的药!所有的疾病,都可以说是基因病人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功能完整性至关重要的信息。单基因病:"定位克隆"和"定位候选克隆"的全新思路,导致了亨廷顿舞蹈病、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因的发现,为这些疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。亨廷顿舞蹈病:该病以运动障碍、痴呆和精神行为异常为主要临床表现。90%的亨廷顿病患者中,舞蹈样动作是最常见的运动障碍。舞蹈动作常自肢体远端开始,病情进展时逐渐发展为全身性并影响随意运动。其病理改变包括神经元缺失和神经胶质增生,主要见于大脑皮质和