人类基因组计划(Human Genome Project)

人类基因组计划

（Human Genome Project,HGP）

1．什么是人类基因组计划：

人类基因组计划是由美国能源部和NIH联合做出的，自1990年开始，争取在15年内完成的目标。

即：鉴定人体DNA估计约8万个基因，测序构成人DNA的30亿个碱基，贮存这些信息于databases(数据库)并发展data analysis的工具。

（1）实际包括两部分工作，一是mapping，一是sequencing，故先前叫做“Mapping and Sequencing the human genome”.而Mapping又分为遗传连锁图谱和物理图谱。（2）HGP是第一个庞大的科学事业，会引起一些由此计划暴发出来的伦理、法律、社会学上的诸多争论。（DOE熟悉大科学模式；生物学家习惯小科学模式，应完美结合。

该计划会引发出许多商业和法律，社会学和论理学方面的问题。）

（3）为了有助于这些目标的实现，还要研究一些非人生物体的遗传图谱。（包括E.coli、酵母、秀丽隐杆线虫、果蝇、实验用小鼠等模式生物。）

（4）在植物方面，美国农业部集中研究玉米和南芥菜（Arabidopsis）基因组，我国科学家提出了水稻基因组计划。

2．背景：

早在1984年Utah州Alta城的专业会议（DOE环境与健康研究办公室，OHER 和国际环境诱变剂和致癌物防护委员会，ICPEMC协办）。开始讨论HG DNA全序列测定的前景。

1985年5月由Sinsheimer组织专门会议提出测定HG全序的动议。

DOE为何操办：（1）DOE承担低水平辐射和其它环境因素引起的遗传性损伤的监测，即需要在108bp的DNA中检测出一个碱基的改变，此项任务与HG全序列测定有关并且

任务同等艰巨；（2）DOE已在两个国家实验室对复杂基因开展了工作，即1988年的国家基因文库计划（NG Library Project），在Laurence Livermore国家实验室（LLNL）中纯化单种染色体并构建单个染色体文库。另一个基础性工作是1983年在Los Alamos National Laboratory(LANL)建立DNA顺序信息库Gene Bank。DOE特别在信息科学上具有经验和优势，还是大科学模式计划上的内行。

NIH 的参与又是必不可少的。（习惯于资助对特定科学进行检验的小型项目。还未主持过大科学模式的Project）。

终于1988年10月DOE与NIH在HGP的实施管理上达成协议（Science 241,1596 1988）。这样，同年二月由国家科学委员会（NRC）的专家组拟定的“人类基因组的图谱和测序”的专题报告才得以走向实现。

在1984-1989年间，在HGP从动议到实施这一漫长岁月里，许多有关技术上的进步和成就也是促成此事的重要因素。

1990年10月正式启动。

3．何谓基因组：

Genome is all the DNA in an organism, including its genes.

Gene: 携带制造为生物体所需要蛋白质的信息。

Because all the organisms are related through similarities in DNA sequences , insight gained from nonhuman genome often lead to new knowledge about human biology.

4．弄懂DNA有什麽实际的 benefits?

（1）关于不同个体间DNA变异后果的知识将引导我们得到解决诊断、治疗以及某一天能够预防上千种危害我们的疾病的革命性的新手段、新途径和新方法。

（2）除提供了解人类生物学的思路之外，探知非人生物体的DNA sequences能够导致了解它们的天然潜在能力（natural capabilities ）,看其中能够用来解决人类保健，能源和环境净化上的挑战性课题。（Francis S Collins, head of HGP ,or National center for

HG Research）

5．中国：

重点是研究我们特有的致病基因的图谱和定序。现阶段是Hunting of Hereditary Disease Gene以及与白血病细胞分化有关的基因研究。后来有又加上重要功能基因。

向外表述为：“Identification of disease genes and genes with important biological function is one of the major targets of the HGP in China.”

上述工作分别在南北两中心分担，即国家人类基因组南方研究中心（陈竺），和北方研究中心（强伯勤）。

进入1999年事情起了变化：杨焕明博士回国后，主张力争中国要参加实质性工作。1999年9月1日，在国际基因组计划第5次战略会议（伦敦）上，争取到第3号染色体短臂上3000万bp的测序任务。首先条件之一：中国要遵守“百慕大原则”，即HGP的精神，所有合格的数据都应在24小时内上网。至此占世界人口20%的中国负责测定HG 中的1%序列，成为第6个参加HGP实质性工作的国家。在30亿bp的测序上，美国承担54%。英国33%，日本7%，法国2.8%，德国2.2%。中国要在仅有的8个月内完成相当于德国的一半，法国的三分之一的工作量。设立的HGP中国实验室对外称呼：“华大基因研究中心”。

结果，仅用半年时间，于2000年4月底超额完成了3000万bp的“工作框架图“。

中国还有自己的水稻基因组计划。（2001年10月12日完成“工作框架图”）

我们的原则是：“有所为、有所不为”。

6．提前完成计划：

2000年6月26日，参与HGP的美国、日本、英国、法国、德国和中国等6国科学家向全世界公布了人类基因组的工作草图，完成了人类科学史上里程碑式的创举。工作图覆盖了97%的基因组，85%的基因组序列已经被组装起来。

同日，美国总统Clinton和英国首相Blair代表美、英、法、德、日本和中国等六国