什么是基因、基因组?
2000-06-05
DNA(基因)是什么样的呢?
在人体每一个细胞中,都有23对染色体,每个染色体都是两条绞成麻花状的DNA长链组成的。这些DNA长链就像人体的一个“司令部”,它不停地指挥着20多种氨基酸合成蛋白质,由蛋白质构建我们的每个细胞,构筑我们的免疫系统,调节我们的生理机能,从而形成人的生老病死,高矮胖瘦等等一切生命现象。
那么,DNA内部又是怎样的结构呢?
实际上,DNA链条是由4种叫做“碱基”的化学物质按不同顺序,两两相对排列而成的。DNA就是靠着这种特殊的结构指挥着生命体在何时制造何种蛋白质,决定着遗传信息。而一段这样的“碱基”链如果决定一个“单位”的遗传信息,或者说决定一种人体蛋白质,就可以称为一个基因。基因是最基本的遗传信息单位,人体一共约有10万个基因。
基因不仅在人群、世代中以一定的规律传递,而且在人与其他生物中“共存”。哪里有生命,哪里就有基因。
基因的总和就是基因组。
“人类基因组计划”的目的
“人类基因组计划”是诺贝尔奖获得者杜柏克于1986年在《科学(Scienee)》杂志上发表的一篇短文中率先提出的。
“人类基因组计划”就是要了解我们的整个基因组,发现与了解我们所有的基因,搞清楚这些基因在基因组里的位置——即“基因定位”;把每个基因都标在一张图上,就叫“基因草图”;然后把这些基因一个拿出来,在试管里扩增、放大,再进行研究叫做“基因克隆”;把基因组里所有基因的基本结构——DNA序列都搞清楚,最终解读遗传密码,这就是“人类基因组计划”的目的。
“人类基因组计划”建立的人类基因组图,可以理解成“人类第二张解剖图”。
它将成为疾病的预测、预防、诊断、治疗及个体医学的参照。这项计划一旦完成,我们将清楚地了解一个人为什么会成为色盲,为什么会发胖、秃顶,易患这种疾病而不是另外的疾病等等。
“人类基因组计划”在研究人类过程中建立起来的策略、思想与技术,可以用于研究微生物、植物和其他动物,并由此奠定了21世纪以至于第三个千年生命科学、基础医学与生物产业的基础。
正由于此,它的规模可以与“曼哈顿”原子弹计划、“阿波罗”登月计划媲美,而它的意义又远远超过了这两个计划。(杨焕明)
人类基因组计划大事记
2000年:5月,科学家聚集美国冷泉港,宣布人类基因组草图的完成。
4月6日,美国塞莱拉(Celera)遗传信息公司宣布,该公司已破译出一名实验者的完整遗传密码。
1999年:12月1日,首条人类染色体完成测序,人类第22号染色体DNA全序列测定宣布完成。
人类基因组计划获得全部基因序列“工作草图”的目标从2001年提前到2000年。
7月,中国科学院遗传研究所人类基因组中心在国际人类基因级组织注册,承担了其中1%的测序任务。
1998年:美国能源部和美国国立卫生研究院制定新的5年计划,预计整个计划将于2003年完成。
1997年:美国成立国家人类基因组研究所(NHGRL)。
1996年:国际合作的人类基因组大规模测序战略会议举行。
1995年:第16号、第19号染色体的高分辨率物理图谱分别完成。
第3、11、12和22号染色体的中等精度的图谱公布。
1994年:遗传图谱的五年计划提前一年完成。
1993年:美国能源部和国立卫生研究院修改其五年目标。
1992年:人类的全部基因组的低精度遗传图谱公布。
1991年:人类染色体图谱数据库GDB建立。
1990年:美国能源部和国立卫生研究院向美国国会提交人类基因组五年计划。为期15年的计划正式开始。
10月,美国投资30亿美元启动了人类基因组计划。
1986年3月,美国生物学家杜伯克首次提出了“人类基因组计划”的设想。
(张迁辑)