人类基因组及后基因组研究进展

《人类基因组及后基因组研究进展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、人类基因组及后基因组研宄进展摘要：人类对自身基因组的研究，随着人类基因组工作草图的绘制完成和对基因功能研究的深入已加快进入了实质性、关键性的开发利用阶段。本文概述Y人类基因组及后基因组的研宂进展。关键词：人类基因组；人类后基因组；基因；后基因组学1953年4月，科学家发现了基因遗传物质的基本结构，并提出了“DNA双螺旋模型”.后来，科学家认识到人类基因组中的所有基因在染色体上都有一定的位置、结构和功能.要揭示人类的奥秘，就要分离、克隆、研究人类所有的基因.1984年12月，美国犹他大学的Wenter受美国能源部的委托，主持讨论了DNA重组技术及测定人类整个基因组

2、DNA序列的意义.1985年6月，美国能源部提出“人类基因组计划”(Humangcnomeproject,HGP)的初步草衆.最早提出测定人类基因纟11序列的是美国科学家罗伯特•辛丙默(RobertSinshimer).1986年3月，美国的诺W尔奖获得者雷纳多•杜尔W柯石(RenatoDulbecco)在《科学》杂志上发表的短文屮率先提出“测定人类的整个基因组序列”的主张［1］，后经世界性的讨论取得共识.1987年,美国开始筹建“人类基因组计划”实验室.1988年，科学家开始讨论如何才能更快、更多、更好地研究与人类的生老病死有关的所有基因全部的人类基因组.1人

3、类基因组计划及进展1.1.人类基因组研宂的内容从1987年提出“人类基因组计划”到1990年正式实施,研宄的具体N容表现在4张图上:遗传图、物理图、序列图和转录阁，其主要内容是绘制人类基因组序列框架阁.1993年马里兰州Hunt,Valley会议上，经美国人类基因组研究中心(CHGR)修订后的HGP内容［2］包括:人类基因组作图及序列分析;基因的鉴定;基因组研宄技术的建立、创新与改进;模式生物(主要包括大肠杆菌、酵母、果蝇、线虫、小鼠、水稻、拟南芥等)基因组的作图和测序；信息系统的建立,信息的储存、处理及相应的软件幵发;与人类基因组相关的伦理学、法学和社会影响与

4、结果的研究;研究人员的培训；技术转让及产业开发;研究计划的外延等儿方面，这些内容构成了20世纪到21世纪最大的系统工程［3］.1.2人类基因组计划的基本策略I1GP研宂的基本策略包括：1)测定整个基因组的策略.经典方法是先作图再测序.2)cDNA策略.人类基因组屮发生转录表达的序列(即基因)仅占总序列的约5%,对这一部分序列进行测定将直接导致基因的发现.该策略是从cDNA文库中选取基因并克隆,然后进行序列测定,之后将结果通过计算机与己知的数据库进行比较，最终在染色体上进行定位.它的主要目紐在于获取大量正在表达的遗传信息，以此为基础构建企基因组范围的转录图谱,获得

5、基因组屮对医学和生物制药产业关系最密切的信息.3)基因鉴定的策略.通常采用定位克隆或候选定位克隆的策略，即利用与疾病连锁的标记在基因组文库中找到表达序列，再利用这一表达序列去识别全部cDNA,找到该基因［4］，4人类基因组计划的技术背景1.3人类基因组计划的技术背景1.3.1作阁的生物技术用质粒、噬菌体等载体通过DXA重组技术建立基因纟11文库或cDNA文库,用来构建克隆重叠群和提供材料进行分子标记的筛选.20世纪80年代以来，依赖于分子杂交、放射自显影、脉冲场凝胶交变电泳技术和改进PCR技术等现代生物学技术的融合应用而发现的数10种分子标志如RFLP标记（随机

6、片段长度多态性）、SNP标记（单核苷酸多态性）、STKS标志（短串联重fi）、STS（标志位点）、EST标志（表达序列标志）、微卫星DNA标志等,使遗传作图和物理作图的速度和精确度大大提高［5］.1.3.2DNA测序的生物技术DN八序列分析方法现已发展为荧光标记和自动机器操作，如ABT公司的377型自动测序仪和PharmaciaLKB公司的全自动DNA顺序分析仪（每小时可读500〜600bp）等；已在StanrordDNA测序和技术开发屮心使用的高效毛细管测序仪每天可分析1Mb的序列，科学家现正在设计1天能测定100Mb的自动仪器.另外还有质谱法、扫描隧道显微术

7、、X-射线成像术、杂交测序法、流式细胞仪测序、大规模平行实测法、DNA芯片法［5］等新方法正在逐步完善并开发出商业化的产品用于DNA的序列测定［6］.需要指出的是，随着微电子技术和S微制造技术的突飞猛进,今后测序技术的发展方昀是仪器的微型化，这样可以极大地减少成本和提尚效率［7］.1.3.3基因鉴定的生物技术基因鉴定的关键在于初步定位之后从覆盖区域中寻找表达序列.在这方面，直接cDNA筛选法和外S子捕获技术［8］己经过不断改进而成为较常用的方法.另外，采用微点阵技术将计算机系统与测序仪连用和采用相应的数据库和信息处理软件在连锁分析的苯础上对检测数据进行大规模的扫

8、描综合分析［9,10］,