人的基因各不相同,那为什么还要测人类基因组序列呢?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/24 21:28:17
人的基因各不相同,那为什么还要测人类基因组序列呢?
人的基因各不相同,那为什么还要测人类基因组序列呢?
人的基因各不相同,那为什么还要测人类基因组序列呢?
人类基因组DNA序列分布于22条常染色体和2条性染色体上,目前人们已掌握其信息储存与表达规律的基因,只占其中的一小部分.对人类基因组的研究,并不是为了单纯地积累数据,而是为了揭示大量数据中所蕴藏的内在规律,从而更好地认识和保护生命体.由于载有基因的染色体不能直接用来测序,人类基因组计划的战略构想是将人类的整个基因组一步步由粗到细地进行有序的划分,最后得到可用于测序的重叠度最小的连续克隆系,将基因组分解成为较易操作的小的结构区域的过程称为作图,根据所用标志和手段不同,可分为遗传连锁图、物理图和转录图(也称基因图).分解得到的大片段DNA一般采用下列步骤进行测序：(1)将待测大片段DNA的克隆体随机切成小片段(约1500bp)；(2)将小片段克隆入测序载体；(3)对每kb的DNA进行10个～30个亚克隆的高覆盖率测序；(4)将相互重叠的读出序列组装成连续的多序列的重叠线；(5)从质量最高的读出序列中取得最后的确认序列.
人类基因组计划把“作图”定为测序的前提,目的是保证人类整个基因组的完整性,然而作图速度会限制基因组DNA的测序速度.自宣布成功绘制人类基因组草图和公布人类基因组测序草图至今,对人类基因的研究又取得了一系列重大的发现：
1 人类基因总数在3万个到3.5万个之间,低于原来估计数目的一半.这说明人类在使用基因上比其它物种更为高效.
2 基因组中存在着基因密度较高的“热点”区域和大片不携带人类基因的“荒漠”区域.研究结果表明：基因密度在第17、19和22号染色体上最高,在X、Y、第4号和第18号染色体上密度较小.
3 大约1/3以上基因组包含重复序列,这些重复序列的作用有待进一步研究.
4 所有人都具有99.99%的相同基因,而且不同人种的人比同一人种的人在基因上更为相似,任何两个不同个体之间大约每1000个核苷酸序列中会有一个不同,这称为单核苷酸多态性(SNP),每个人都有自己的一套SNP,它对“个性”起着决定的作用.
人类基因组计划对生命科学的研究和生物产业的发展具有非常重要的意义,它为人类社会带来的巨大影响是不可估量的.
首先,获得人类全部基因序列将有助于人类认识许多遗传疾病以及癌症等疾病的致病机理,为分子诊断、基因治疗等新方法提供理论依据.在不远的将来,根据每个人DNA序列的差异,可了解不同个体对疾病的抵抗力,依照每个人的“基因特点”对症下药,这便是21世纪的医学——个体化医学.更重要的是,通过基因治疗,不但可预防当事人日后发生疾病,还可预防其后代发生同样的疾病.
第二,破译生命密码的人类基因组计划有助于人们对基因的表达调控有更深入的了解.人体内真正发挥作用的是蛋白质,人类功能基因组学便是应用基因组学的知识和工具去了解影响发育和整个生物体特定序列的表达谱.有人将HGP比作生命周期表,因为它不再是从研究个别基因着手,而是力求在细胞水平解决基因组问题,同时研究所有基因及其表达产物,以建立对生命现象的整体认识.目前,研究者已着手通过DNA芯片等新技术对基因的表达展开全面研究,也通过蛋白质芯片的制作,标准化双向蛋白质凝胶电泳、色谱、质谱等分析手段对人类可能存在的几十万种蛋白质或多肽的特征和功能进行研究.科学家预言,蛋白质组的研究将导致药物开发方面实质性的突破,以使人类真正攻克癌症等顽疾.最后,人类基因组图谱对揭示人类发展、进化的历史具有重要意义.