英美科学家18日公布了人类第一号染色体的基因测序图,这个染色体是人类"生命之书"中最长也是最后被破解的一章。
据英国《自然》杂志网络版报道,第一号染色体中共有2.23亿个碱基对,占人类基因组中碱基对总量的8%左右。碱基对是组成生物遗传物质的基本单位。
科学家这次测序确定了人类第一号染色体中的3141个基因,这些基因中存在的缺陷与350种疾病有关,其中包括癌症、帕金森病、早老性痴呆等。
人类有22对非性染色体,最大的是第一号染色体,最小的是第22号染色体。另外还有性染色体决定人的性别。
公布第一号染色体的基因测序图为人类基因组计划16年来的努力画上了句号。人类基因组计划是由来自美国、英国、日本、法国、德国、中国等国家的科学家共同执行的一项计划,目的是完全破解人类基因组。
美国北卡罗来纳州杜克大学的西蒙·格雷戈里说:"公布最后一个人类染色体的基因测序图,不仅标志着人类基因组计划的任务已经完成,而且也标志着建立在人类基因组测序图基础上的生物和医学研究的浪潮将日益高涨。"
人类基因组计划为何三次宣布完成?
1990年启动的人类基因组计划,在2000年和2003年分别两次宣布完成,加上本次,人类基因组图谱一共三次宣告完成。这三次公布之间有何差别?
2000年公布的是人类基因组草图,当时由于美国塞莱拉遗传公司与国际人类基因组计划为抢占第一发布时间展开激烈竞争,导致该基因草图存在许多错误和遗漏。但是它已经能解答很多秘密,比如它明确地告诉世人,地球上人与人之间99.99%的基因密码是相同的,人与人之间的差异仅为万分之一。
值得中国人骄傲的是,1999年9月中国积极加入人类基因组研究计划,成为继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国,负责测定的区域位于人类3号染色体短臂上,该区域的遗传大小约占人类整个基因组的1%。2000年4月底,中国科学家出色地完成了任务。
人类基因组更为精细的图谱是在2003年公布的,其结果相对比较准确,陈述更为科学。国际人类基因组用了3年时间将2000年公布的草图进行纠错补漏,一点点地丰满起来,那些令人头疼的缝隙从原来的15万个减少到最后的341个。但是这一幅图仍然不是完美的,关键的问题是在1号染色体上依然还存在一些漏洞和不精确的地方。
为什么1号染色体的测序工作如此艰难?这是因为1号染色体是人类最大的染色体,约占人类整个基因组的8%,比最短的21号染色体长6倍,再加上测序工作又稍晚,所以直到现在才得以结束。然而1号染色体可能成为最有价值的染色体之一,因为它大约与350种疾病相关,这无疑将点燃科学家征服这些疾病的希望之光。
人类最后一个染色体基因测序完成,人类基因组测序计划可以说划上了句号。这是否意味着生命天书已经被完美破译?
北京华大基因研究中心是人类基因组计划"中国部分" 的主要承担单位,该中心的总工程师胡松年说,如果用"生命之书"来做比喻的话,人类基因组测序的完成仅相当于将字印在了书上。但是一本书能不能被读懂吸收,取决于阅读者对词句的理解,而词句的意思就相当于基因的功能与表达方式,这一部分的研究并没有完成,所以,现在说"破译了生命之书"还为时尚早。
另一个问题是,人类基因组测序工作结束后,下一步还要干什么。胡松年说,人类基因组测序的完成只是一个基础工作,要彻底探究明白人类基因的功能与表达还有很长的路要走。比如,1号染色体完成测序后,发现它与癌症、帕金森氏症和老年痴呆症等350余种疾病相关,但基因与这些病症之间究竟有着怎样的关系,将是下一步的工作重点。
到目前为止,在人类基因组中,约有一半基因的功能还不为科学家所知,只有了解了基因的功能,人类基因图谱才能成为民众的真正福音。而要解决这一难题,比对个体基因与人类基因的差异显得相当重要。2002年,美国、中国、加拿大、英国、日本和尼日利亚六国科学家共同参与国际人类基因组单体型图计划。该计划的目标是,画出人类基因"差异图"。
2005年10月26日,第一阶段的研究成果已经公布,中国承担了10%的任务。华大基因研究中心总工程师胡松年评价说,人类基因组的差异图谱能帮助寻找不同人易于发生病变的基因,使得基因治疗方法更具针对性。比如,在
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糖尿病、早老性痴呆症、癌症等疾病的研究中,科学家可以利用这份"差异图",将患者与健康人全基因组进行比较,更高效地寻找与疾病相关的基因变异。
基因诊断与基因治疗的时代是否已经到来?
随着人类基因组测序工作的一步步完成,基因诊断和基因治疗产业这几年已经走上前台。这似乎表明,基因诊断与基因治疗的时代已经到来。
华大基因研究中心总工程师胡松年说,毫无疑问,基因诊断和基因治疗是一个必然趋势。但是现阶段,很多公司和机构以"基因"的名义展开业务,所谓的基因检测和基因诊断都含有太多虚假成分。
胡松年说,现在进行基因诊断和治疗还存在许多技术上的问题,很多技术还处于实验室阶段,将这些不成熟的技术用于人类身上是不合适的。人类基因组计划所得到的数据全世界共享,因此现在有很多公司便直接将国外的数据拿来用,这是非常不准确的。人类基因组计划的数据来自欧美人的样本,没有黄种人,更没有结合中国人自身的特殊情况,在这种情况下,便开始对人进行基因诊断和治疗必然会带来许多问题。
北京华大方瑞司法物证鉴定中心主任邓亚军说,"这个行业出现了太多的"假冒伪劣产品",现在是该到打假的时候了。"据邓亚军介绍,从事基因诊断对实验室有着非常严格的要求,国内很少有实验室能达到这个标准。华大基因研究中心也只有部分实验室通过了认证。
华大基因研究中心的胡松年表示,要将基因研究成果真正用到人类身上,在技术上、道德上以及相涉及的学科上都需要一个严格的把关。
现阶段,所知确实有很多基因的变化会导致得疾病,人类对疾病与基因的关系并没有了解清楚。胡松年说,很多疾病并不是由一个基因的变化引起的,同时也与环境因素有关。比如糖尿病,既有遗传性的也有后天性的因素,如果一个家族得糖尿病的人比较多,其后代患糖尿病的几率就比一般人高,但是糖尿病与不运动、肥胖等后天因素也有关,所以,只检查一个基因并不能判断是否患病。
1990年
10月
被誉为生命科学"阿波罗登月计划"的国际人类基因组计划启动。
1998年
5月
一批科学家在美国罗克威尔组建塞莱拉遗传公司,目标是投入3亿美元,到2001年绘制出完整的人体基因图谱,与国际人类基因
组计划展开竞争。
10月23日
美国国家人类基因组研究所在美国《科学》杂志上发表声明说,人类基因组计划的全部测序工作将比原计划提前两年,即在2003年完成。
1999年
3月15日
英国韦尔科姆基金会宣布,由于科学家加快工作步伐,人类基因组工作草图将提前至2000年完成。
9月
中国获准加入人类基因组计划,负责测定人类基因组全部序列的1%,也就是3号染色体上的3000万个碱基对,使中国成为继美、英、日、德、法之后第六个国际人类基因组计划参与国,也是参与这一计划的唯一发展中国家。
12月1日
国际人类基因组计划联合研究小组宣布,他们完整地译出人体第22对染色体的遗传密码,这是人类首次成功地完成人体染色体基因完整序列的测定。
2000年
3月14日
美国总统克林顿和英国首相布莱尔发表联合声明,呼吁将人类基因组研究成果公开,以便世界各国的科学家都能自由地使用这些成果。他们是针对一些私营生物技术公司为了商业利益而与国际人类基因组计划展开竞争,并试图将自己的研究成果申请专利而发出此声明的。
4月6日
塞莱拉公司宣布已破译出一名实验者的完整遗传密码。但不少欧美科学家对塞莱拉公司的成果表示质疑,认为该公司的研究"没有提供有关基因序列的长度和完整性的可靠参数",因而是"有漏洞的"。
4月末
我国科学家按照国际人类基因组计划的部署,完成了1%人类基因组的工作框架图。
5月
国际人类基因组计划完成时间再度提前,预计从原定的2003年6月提前至2001年6月。
5月8日
由德国和日本等国科学家组成的国际科研小组宣布,他们已经基本完成了人体第21对染色体的测序工作。
6月26日 各国科学家公布了人类基因组工作草图。
预期还需要多年的时间来确定人类基因组中所含基因的精确数目。
原文:http://www.cnblogs.com/chen-/p/3694619.html