人类基因组计划专家讲座.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,人类基因组计划,human genome project,HGP,人类基因组计划专家讲座,第1页,全新合成物种,？,人类基因组计划专家讲座,第2页,人类科学史上三大工程,人类基因组计划,曼哈顿原子弹计划,阿波罗登月计划,人类基因组计划专家讲座,第3页,研究背景,基因是,DNA,分子上含有遗传效应片段，或者说是遗传信息结构与功效单位，基因组指则是一个物种遗传信息总和。假如将人体细胞中,30,亿个碱基序列全部搞清楚并印成书，以每页,3000,个印刷符号计，会有,100,万页。就是这么一本“天书”，蕴藏着人生、老、病、死丰富信息，也是科学家们深入探索生命奥秘“地图”，其价值难以估量。,人类基因组计划专家讲座,第4页,人类基因组计划专家讲座,第5页,诺贝尔奖取得者,Renato Dulbecco,是最早提出,HGP,构想科学家，他于,1986,年在,Science,上发表相关肿瘤研究文章“,Aturning poin tincancer research:secquencing the human genome,”,，,第一次提出基因测序概念,。,杜尔贝科（,1914,),Renato Dulbecco,美国病毒学家伦敦帝国癌症研究基金试验室,人类基因组计划专家讲座,第6页,1986,年，美国能源部(,DOE)，,正式提出实施测定人类基因组全序列计划,1987,年初，美国能源部和国立卫生研究院为,HGP,下拨了开启经费约,550,万美元（整年,1.66,亿美元）,1990,年,10,月美国确定把当年,10,月,1,日作为官方实施,HGP,起始日期，被誉为生命科学“阿波罗登月计划”国际人类基因组计划开启。,1993,年美国人类基因组研究中心,(CHGR),修订了新五年,HGP,计划,人类基因组计划专家讲座,第7页,研究目标,完成对人基因组全部碱基序列测定，说明人体中全部基因位置、结构、功效、表示、调控方式及致病突变全部信息。,详细内容包含：,人类基因组作图及序列分析；,基因判定；,基因组研究技术建立、创新与改进；,模式生物,(,主要包含大肠杆菌、酵母、果蝇、线虫、小鼠、水稻、拟南芥等,),基因组作图和测序等,人类基因组计划专家讲座,第8页,人类单倍体基因组,含,30,亿碱基对,(bp),DNA,序列，包含约,3-4,万个基因，分布于,22,条常染色体和,X,、,Y,性染色体。,总体计划,在,15,年内投入最少,30,亿美元进行人类全基因组分析,人类基因组计划专家讲座,第9页,我国于,1999,年加入,HGP,，得到完成人类,3,号染色体短臂上一个约,30Mb,区域测序任务，该区域约占人类整个基因组,1%,各国所负担工作百分比约为：,美国 ,英国 ,日本 ,法国,.,德国 ,.,中国,1%,人类基因组计划专家讲座,第10页,Initial sequencing and analysis of the human genome,.2.15,IHSC,The Sequence of the Human Genome,.2.16,Celera Genomics,年,6,月,26,日，由美、英、日、德、法、中,6,个国家,16,个研究组,3000,多位科学工作者组成国际人类基因组测序联合体和塞莱拉基因组企业，同时分别宣告完成了,人类基因组草图,，并于第二年发表了“工作框架图”。,年,4,月,15,日，美、英、德、日、法、中,6,个国家共同宣告,人类基因组序列图完成,，人类基因组计划全部目标全部实现，提前,2,年实现了目标。,国际人类基因组合作组织测定碱基数为,2,90Gb,、覆盖率为,98,8,，数据精度高于,99,99,。,人类基因组计划专家讲座,第11页,1999,年,12,月，,22,号染色体测序完成；,年,5,月，,21,号染色体测序完成；,年,12,月，,20,号染色体测序完成；,年,2,月，,14,号染色体测序完成；,年,6,月，男性特有,Y,染色体测序完成；,年,5,月和,7,月，,7,号染色体测序完成；,年,10,月，,6,号染色体测序完成；,年,4,月，,13,号和,19,号染色体测序完成；,年,5,月，,9,号和,10,号染色体测序完成；,年,9,月，,5,号染色体测序完成；,年,12,月，,16,号染色体测序完成；,年,3,月，,X,染色体测序完成；,年,4,月，,2,号和,4,号染色体测序完成；,年,9,月，,18,号染色体测序完成；,年,1,月，,8,号染色体测序完成；,年,3,月，,11,号,12,号和,15,号染色体测序完成；,年,4,月，,17,号和,3,号染色体测序完成；,年,5,月，,1,号染色体测序完成；,人类各条染色体测序完成时间,人类基因组计划专家讲座,第12页,年,6,月公共领域测序计划工作框架图,人类基因组计划专家讲座,第13页,（一）遗传图谱（,genetic map,）,经过计算连锁遗传标识之间重组频率而确定它们相对距离遗传图，普通用厘摩（,cM,）来表示，遗传图谱确定了,DNA,标志在染色体上相对位置与遗传距离,它显示所知遗传标识在染色体上相对位置，而不是特殊物理位置。,（二）物理图谱（,physical map,）,描绘,DNA,上能够识别标识位置和相互之间距离,(,以碱基正确数目为衡量单位,),，这些能够识别标识包含限制性内切酶酶切位点，基因等。物理图谱不考虑两个标识共同遗传概率等信息。,HGP,详细内容,人类基因组计划专家讲座,第14页,（三）序列图谱,人类基因组,30,亿碱基正确全序列图。,以遗传图谱和物理图谱为基础建立。,DNA,序列分析包含了制备,DNA,片段、碱基分析和,DNA,信息翻译等过程。,（四）基因图谱（,gene map,）,经过测定基因表示产物,mRNA,而且反追踪到,DNA,链上，从而得到包含蛋白质编码序列（外显子）片段在染色体上位置并结合相关基因序列、位置及表示模式等信息绘制图谱。,人类基因组计划专家讲座,第15页,人类基因组计划专家讲座,第16页,人类基因组计划专家讲座,第17页,人类基因组计划专家讲座,第18页,基因分析初步结果,当前发觉基因数量少得惊人，基因总数在,2.6383,万到,3.9114,万个之间，不超出,40,000,，只有原先预期二分之一不到。,人与人之间,99.99%,基因密码是相同。,男性基因突变率是女性两倍，而且大部分人类遗传疾病是在,Y,染色体上进行。,人类基因组中大约有,200,多个基因是来自于插入人类祖先基因组细菌基因。,人类基因组编码全套蛋白质（蛋白质组）比无脊椎动物编码蛋白质组更复杂。,人类基因组计划专家讲座,第19页,人类元基因组计划：,对人体内所用共生菌群基因组进行序列测定，并研究与人体发育和健康相关基因功效。,国际人类基因组单体型图计划,（简称,HapMap,计划,-,）：目标是构建人类,DNA,序列中多态位点常见模式。因为每个个体（除了孪生子和克隆动物）基因组都有独特之处，所以有必要对个体之间差异在基因组上进行定位。其完成将为研究人员确定对人类健康和疾病以及对药品和环境反应有影响相关基因提供关键信息。,人类基因组多样性研究计划,（,Human Genome Diversity Project,）：对不一样人种、民族、人群基因组进行研究和比较。这一计划将为疾病监测、人类进化研究和人类学研究提供主要信息。,国际千人基因组计划：,年,1,月，由英国桑格研究所、中国华大基因和美国国立人类基因组研究所联合开启，拟测定世界各地包含全部些人种最少,1000,个人类个体全基因组序列，绘制迄今为止最详尽、最有医学应用价值人类基因组遗传多态性图谱，以期更加快地锁定与疾病相关基因变异位点，更加快地开发常见疾病预防、诊疗和治疗新策略,后基因组时代（延伸计划）,人类基因组计划专家讲座,第20页,人类基因组计划专家讲座,第21页,科学家仅用了个月时间、不到万美元在,完成了有“之父”之称美国科学家詹姆斯,沃森个人基因组图谱,人类基因组计划专家讲座,第22页,意义,对人类疾病基因研究贡献,人类疾病相关基因是人类基因组中结构和功效完整性至关主要信息。对于单基因病，采取“定位克隆”和“定位候选克隆”全新思绪，造成了亨廷顿氏舞蹈症、遗传性结肠癌和乳腺癌等一大批单基因遗传病致病基因发觉，为这些疾病基因诊疗和基因治疗奠定了基础。对于心血管疾病、肿瘤、糖尿病、神经精神类疾病（老年性痴呆、精神分裂症）、本身免疫性疾病等多基因疾病是当前疾病基因研究重点。健康相关研究是,HGP,主要组成部分，,1997,年相继提出：“肿瘤基因组解剖计划”“环境基因组学计划”。,对医学贡献,基因诊疗、基因治疗和基于基因组知识治疗、基于基因组信息疾病预防、疾病易感基因识别、风险人群生活方式、环境因子干预。,人类基因组计划专家讲座,第23页,寻找遗传疾病基因常规流程,人类基因组计划专家讲座,第24页,对生物技术贡献,基因工程药品、基因和抗体试剂盒、诊疗和研究用生物芯片、疾病和筛药模型,对制药工业贡献,筛选药品靶点、以知识为基础药品设计、个体化药品治疗,生物技术、农业、食品、化学、化装品、环境、能源和计算机等工业部门,人类基因组计划专家讲座,第25页,谢谢,人类基因组计划专家讲座,第26页,