十一人类基因组研究PPT课件下载推荐.ppt

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文文中指出：

如果我们想更多地了解肿瘤，我们从中指出：

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。

现在起必须关注细胞的基因组。

从哪个物从哪个物种着手努力？

如果我们想理解人类肿瘤，那就应种着手努力？

如果我们想理解人类肿瘤，那就应从人类开始。

从人类开始。

人类肿瘤研究将因对人类肿瘤研究将因对DNA的的详细知识而得到巨大推动。

详细知识而得到巨大推动。

”什么是基因组什么是基因组（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：

人类基因组有两层意义：

遗传信息遗传信息遗传物质遗传物质从整体水平研究基因的存在、基因的结构与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。

功能、基因之间的相互关系。

人类染色体人类染色体为什么选择人类的基因组进行研究？

为什么选择人类的基因组进行研究？

人类是在人类是在“进化进化”历程上最高级的生物历程上最高级的生物认识自身认识自身掌握生老病死规律掌握生老病死规律疾病的诊断和治疗疾病的诊断和治疗了解生命的起源了解生命的起源在人类基因组计划中，包括对五种生物基因组的在人类基因组计划中，包括对五种生物基因组的研究：

大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称研究：

大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种之为人类的五种“模式生物模式生物”。

HGP的诞生的诞生1984年年12月月Utah州的州的Alta,WhiteR受美国能源部的委托，主持召开了一个受美国能源部的委托，主持召开了一个小型会议，讨论小型会议，讨论DNA重组技术的发展及测定人类整个基因组的重组技术的发展及测定人类整个基因组的DNA序列序列的意义。

的意义。

1985年年6月，在美国加州举行了一次会议，美国能源部提出了月，在美国加州举行了一次会议，美国能源部提出了“人类基因人类基因组计划组计划”的初步草案。

的初步草案。

1986年年6月，在新墨西哥州讨论了这一计划的可行性。

随后美国能源部宣月，在新墨西哥州讨论了这一计划的可行性。

随后美国能源部宣布实施这一草案。

布实施这一草案。

1987年初，美国能源部与国家医学研究院（年初，美国能源部与国家医学研究院（NIH）为为“人类基因组计划人类基因组计划”下拨了启动经费约下拨了启动经费约550万美元，万美元，1987年总额近年总额近1.66亿美元。

同时，美国亿美元。

同时，美国开始筹建人类基因组计划实验室。

开始筹建人类基因组计划实验室。

1989年美国成立年美国成立“国家人类基因组研究中心国家人类基因组研究中心”。

诺贝尔奖金获得者。

诺贝尔奖金获得者J.Waston出任第一任主任。

出任第一任主任。

1990年，历经年，历经5年辩论之后，美国国会批准美国的年辩论之后，美国国会批准美国的“人类基因组计划人类基因组计划”于于10月月1日正式启动。

美国的人类基因组计划总体规划是：

拟在日正式启动。

拟在15年内至少年内至少投入投入30亿美元，进行对人类全基因组的分析。

亿美元，进行对人类全基因组的分析。

HGP诞生过程中的质疑诞生过程中的质疑计划的必要性问题计划的必要性问题计划的现实性问题计划的现实性问题科学研究领域的选择问题科学研究领域的选择问题为什么不选择基因组小的或有经济意义的生物为什么不选择基因组小的或有经济意义的生物认为认为“制图制图”是在沙漠里建公路，是在沙漠里建公路，“测序测序”是是把把“垃圾垃圾”分类，选择分类，选择“模式动物模式动物”是拼凑是拼凑“诺亚方舟诺亚方舟”。

HGP的目的的目的解码生命解码生命了解生命的起源了解生命的起源了解生命体生长发育的规律了解生命体生长发育的规律认识种属之间和个体之间存在差异的起因认识种属之间和个体之间存在差异的起因认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生认识疾病产生的机制以及长寿与衰老等生命现象命现象为疾病的诊治提供科学依据。

为疾病的诊治提供科学依据。

2、HGP的主要任务的主要任务遗传图谱遗传图谱物理图谱物理图谱序列图谱序列图谱转录图谱转录图谱遗传图谱（遗传图谱（geneticmap）又称连锁图谱又称连锁图谱（linkagemap），它是以具有遗传多态性（在一个遗传位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现频率皆高于1%）的遗传标记为）的遗传标记为“路标路标”，以，以遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间遗传学距离（在减数分裂事件中两个位点之间进行交换、重组的百分率，进行交换、重组的百分率，1%的重组率称为的重组率称为1cM）为图距的基因组图。

遗传图谱的建立为为图距的基因组图。

遗传图谱的建立为基因识别和完成基因定位创造了条件。

基因识别和完成基因定位创造了条件。

遗传图谱遗传图谱-孟德尔的孟德尔的“新生新生”n遗遗传传连连锁锁图图：

通通过过计计算算连连锁锁的的遗遗传传标标志志之之间间的的重重组组频频率率，确确定定它它们们的的相相对对距距离离，一一般般用用厘厘摩摩（cM，即即每每次次减减数数分分裂的重组裂的重组频率为频率为1%）表示。

表示。

物理图谱物理图谱-路标与路轨路标与路轨物理图谱（物理图谱（physicalmap）是指有关构成是指有关构成基因组的全部基因的排列和间距的信息，基因组的全部基因的排列和间距的信息，它是通过对构成基因组的它是通过对构成基因组的DNA分子进行分子进行测定而绘制的。

绘制物理图谱的目的是测定而绘制的。

绘制物理图谱的目的是把有关基因的遗传信息及其在每条染色把有关基因的遗传信息及其在每条染色体上的相对位置线性而系统地排列出来。

体上的相对位置线性而系统地排列出来。

n1998年年完完成成了了具具有有52,000个个序序列列标标签签位位点点（STS），并并覆覆盖人类基因组大部分区域的连续克隆系的物理图谱。

盖人类基因组大部分区域的连续克隆系的物理图谱。

敲碎基因组，分析研究内容所处的染色体位置敲碎基因组，分析研究内容所处的染色体位置敲碎基因组，分析研究内容所处的染色体位置敲碎基因组，分析研究内容所处的染色体位置基因转录图谱基因转录图谱-生命的乐谱生命的乐谱转录图谱是在识别基因组所包含的蛋白质编码序列的基础上绘制的结合有关基因序列、位置及表达模式等信息的图谱。

对对基基因因转转录录表表达达产产物物mRNA互互补补的的cDNA（其其片片段段称称为为表表达达序序列列标标签签，EST）进进行行大大规规模模测测序序是是序序列列标标签签位位点点的的主主要来源，并以此构建人类基因组转录图（基因图）。

要来源，并以此构建人类基因组转录图（基因图）。

序列图谱序列图谱-重中之重重中之重随着遗传图谱和物理图谱的完成，测序就成为重中之重的工作。

DNA序列分析技术是一个包括制备DNA片段化及碱基分析、DNA信息翻译的多阶段的过程。

通过测序得到基因组的序列图谱大规模基因组测序大规模基因组测序Megabace测序仪测序仪3700测序仪测序仪大规模测序基本策略大规模测序基本策略n逐逐个个克克隆隆法法：

对对连连续续克克隆隆系系中中排排定定的的BAC克克隆隆逐逐个个进进行行亚亚克克隆隆测测序序并并进进行行组组装装（公公共共领领域域测测序计划）序计划）n全全基基因因组组鸟鸟枪枪法法：

在在一一定定作作图图信信息息基基础础上上，绕绕过过大大片片段段连连续续克克隆隆系系的的构构建建而而直直接接将将基基因因组组分分解解成成小小片片段段随随机机测测序序，利利用用超超级级计计算算机机进进行行组组装（美国装（美国Celera公司）公司）运用计算机软件进行序列拼接运用计算机软件进行序列拼接通通过过对对进进化化不不同同阶阶段段的的生生物物体体基基因因组组序序列列的的比比较较，发发现现基基因因组组结结构构组组成和功能调节的规律。

成和功能调节的规律。

模式生物体的研究模式生物体的研究n利利用用酵酵母母、线线虫虫、果果蝇蝇、大大肠肠杆杆菌菌斑斑马马鱼鱼、小小鼠鼠等等模模式式生生物物体体进进行行基基因因的的剔剔除除或或转转基基因因的的研研究究，从从而而在在整体水平认识基因的功能。

整体水平认识基因的功能。

酵母酵母大肠杆菌大肠杆菌果蝇果蝇线虫线虫小鼠小鼠33、HGPHGP对人类的重要意义对人类的重要意义HGP对医学的影响对医学的影响发现新的致病基因发现新的致病基因发展一些复杂疾病的早期基因诊断方法，如发展一些复杂疾病的早期基因诊断方法，如“肿瘤肿瘤基因组解剖计划基因组解剖计划”通过基因治疗解决传统方法无法解决的疑难杂症通过基因治疗解决传统方法无法解决的疑难杂症疾病易感基因的识别及对风险人群进行生活方式、疾病易感基因的识别及对风险人群进行生活方式、环境因子的干预环境因子的干预人类基因组多样性与个体化医学人类基因组多样性与个体化医学我我爸爸爸爸给给你你爸爸爸爸开开过过同同样样的的药药！

这就是遗传！

所有的疾病，都可以说是基因病所有的疾病，都可以说是基因病“基因病基因病”概念：

概念：

基因相关论：

所有疾病都与人类基因有关；

基因修饰论：

所有药物都是通过修饰基因本基因修饰论：

所有药物都是通过修饰基因本身结构、改变基因的表达调控、影响基因产身结构、改变基因的表达调控、影响基因产物的功能而起作用的；

物的功能而起作用的；

基因的外调性；

基因的多态性。

人类疾病相关的基因是人类基因组中结构和功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。

能完整性至关重要的信息。

单基因病：

定位克隆定位克隆和和定位候选克隆定位候选克隆的全新思路，导的全新思路，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。

疾病的基因诊断和基因治疗奠定了基础。

通过定位克隆技术寻找疾病基因的过程通过定位克隆技术寻找疾病基因的过程多基因疾病：

多基因疾病：

心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、自身免疫性疾病，是目前疾病基因研究的自身免疫性疾病，是目前疾病基因研究的重点。

重点。

健康相关研究是人类基因组计划的重要组健康相关研究是人类基因组计划的重要组成部分，并于成部分，并于1997年相继提出了：

年相继提出了：

肿瘤基因组解剖计划肿瘤基因组解剖计划“环境基因组学计划环境基因组学计划HGP对生物技术的影响对生物技术的影响