人類基因圖譜
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人類基因圖譜的完成,是醫(yī)學(xué)上一場(chǎng)革命的開(kāi)始,但這場(chǎng)革命的成功將需要更長(zhǎng)的時(shí)間。中國(guó)科學(xué)家承擔(dān)了這個(gè)工程1%的工作量。 人類基因圖譜的繪制完成,給即將廣泛推行的全新基因醫(yī)療手段打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),它使人類向真正的“個(gè)性化醫(yī)療”時(shí)代又邁進(jìn)一步。今后,遺傳疾病或是疑難雜癥,只要根據(jù)患者個(gè)人的基因圖譜“逮住”其中出了問(wèn)題的基因,用最直接的辦法使基因恢復(fù)正常狀態(tài),人體就會(huì)作出相應(yīng)調(diào)整,從而治愈疾病。人類大約有3萬(wàn)個(gè)基因,比科研人員原本預(yù)料的少了許多。通過(guò)了解人類基因的遺傳成分,科研人員就可為個(gè)人量身制作預(yù)防性療法并且制造各種新藥物,父母也可以檢查腹中胎兒是否有遺傳缺陷。而有朝一日,像糖尿病、癌癥、早老性癡呆癥、精神病等過(guò)去無(wú)法根治的病癥,也能根治了。
不過(guò),復(fù)雜而多變的人類基因圖譜,是不可能被一眼看透。或是迅速被解讀的。因此,人類基因圖譜面世后,世界各地的科學(xué)家都競(jìng)相鉆研由一對(duì)等位基因所傳遞的遺傳信息,以決定基因的獨(dú)特特征,看看誰(shuí)能最先掌握基因的功能和秘密,以盡早研制新藥物?! ?/p>
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人類基因圖譜概述
人類基因圖譜的完成是醫(yī)學(xué)上一場(chǎng)革命的開(kāi)始,但這場(chǎng)革命的成功將需要更長(zhǎng)的時(shí)間。中國(guó)科學(xué)家承擔(dān)了這個(gè)工程1%的工作量。
人類的基因決定了人的生老病死,它存在于人體每一個(gè)細(xì)胞內(nèi)的脫氧核糖核酸分子即DNA分子。DNA分子在細(xì)胞核內(nèi)的染色體上,由兩條相互盤繞的鏈組成,每一條鏈都是由單一成分首位相接縱向排列而成,這種單一成分被稱為堿基(因?yàn)檫@些化合物溶于水中能形成堿性溶液)。堿基有4種,分別簡(jiǎn)寫為A、T、G、C。它們排列組合構(gòu)成了基因。
人類基因組計(jì)劃的目的首先是把人類23對(duì)染色體上的堿基排列順序一一測(cè)試出來(lái),以供科學(xué)家進(jìn)一步研究。所謂基因圖譜就是31億個(gè)“字母”——A、T、G、C的排列組合。
美國(guó)普林斯頓大學(xué)教授錢卓在北京接受記者采訪時(shí)說(shuō),基因圖譜的完成就好像編撰了一本大字典,以供科學(xué)家研究基因時(shí)參考,但這本大字典要想讀懂將需要科學(xué)家們更長(zhǎng)時(shí)間的研究。所謂讀懂,一是哪一段A、T、G、C的排列組合表示一個(gè)基因(有些排列不表示任何基因),二是這個(gè)基因決定了人類的什么行為。
如果確定了這些,人類將可能通過(guò)藥物改變自身的基因來(lái)治療各種與遺傳相關(guān)的疾病。錢卓教授通過(guò)改變老鼠體內(nèi)一個(gè)基因的含量,去年成功地使一群老鼠的學(xué)習(xí)能力明顯高于同類。但錢卓估計(jì),要達(dá)到這一步,僅僅一個(gè)基因就要花至少10年的時(shí)間,而人類的基因有數(shù)十萬(wàn)。
北京華大基因研究中心的張猛博士說(shuō),雖然在5月初我國(guó)科學(xué)家就宣布完成了1%的基因草圖任務(wù),但這一段時(shí)間他們?nèi)栽诓煌5販y(cè)試,以進(jìn)一步提高精確度。測(cè)出的序列通過(guò)電腦在24小時(shí)之內(nèi)就到達(dá)了國(guó)際人類基因組計(jì)劃的公共數(shù)據(jù)庫(kù)里。
我國(guó)科學(xué)家參與的是由美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究所的一個(gè)機(jī)構(gòu)10年前發(fā)起的國(guó)際公共計(jì)劃,這一計(jì)劃最終由美國(guó)、英國(guó)、日本、加拿大、瑞典和中國(guó)的科學(xué)家參與完成。而美國(guó)一家名為塞萊拉的私營(yíng)公司從1998年開(kāi)始開(kāi)展了同樣的研究,并與公共計(jì)劃展開(kāi)了競(jìng)爭(zhēng)。
人類基因組工程有“生命登月計(jì)劃”之稱,它的內(nèi)容是破譯人類分布在細(xì)胞核中的23對(duì)染色體上的約6至10萬(wàn)個(gè)基因,約30億個(gè)堿基。為打開(kāi)這個(gè)人類生老病死的“黑匣子”,1990年,人類基因組工程正式啟動(dòng)。我國(guó)科學(xué)家從2006年9月承擔(dān)了其中1%的測(cè)序任務(wù)。僅用半年時(shí)間,就完成破譯任務(wù),為國(guó)際人類基因組研究作出了自己的貢獻(xiàn)?! ?/p>
基因圖譜繪制癌癥有望攻克
中國(guó)人類基因組張猛博士介紹,啟動(dòng)人類基因組工程最初源于人類腫瘤計(jì)劃的失敗。80年代,美國(guó)科學(xué)家試圖用傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)方法解開(kāi)腫瘤之謎。但后來(lái)發(fā)現(xiàn),腫瘤的形成都與基因有關(guān)?,F(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明,人體一般性病毒疾病可用傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)治療。但對(duì)于5000余種遺傳病還有賴于基因治療。其中包括遺傳性的腫瘤、糖尿病、貧血等。
人類基因組計(jì)劃第一步的基因草圖繪制后,接下來(lái)的任務(wù)是尋找各種基因的精確位置,估計(jì)精確圖將在2003年完成,而研究出各基因功能則需要大約100年。
基因可以“算命”人體可活千年
英國(guó)政府負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)基因研究工作的科學(xué)家說(shuō),隨著人類在基因密碼研究方面的進(jìn)展,死亡也受到科學(xué)的挑戰(zhàn)。這位科學(xué)家預(yù)言,人類壽命很可能在不久的將來(lái)被大大延長(zhǎng),而且具有達(dá)到1200歲的潛力。
可以說(shuō),人體的疾病都與基因有關(guān)。比如一些人到中年會(huì)禿頂,年老會(huì)得糖尿病,這都與基因有關(guān)。記錄著人體奧秘的基因密碼公布后,人就變成了一個(gè)“透明”體,醫(yī)學(xué)家可以預(yù)測(cè)出何時(shí)會(huì)得疾病,得什么病,由哪些基因致病,從而用基因診治,人的壽命由此會(huì)大為延長(zhǎng)。人類基因組博士張猛說(shuō),不少科學(xué)家認(rèn)為人的壽命與細(xì)胞的周期分裂有關(guān),而基因研究可以計(jì)算出細(xì)胞的壽命,從而為人體“算命”提供科學(xué)依據(jù)。
一滴血驗(yàn)病癥按基因開(kāi)藥方
基因組計(jì)劃給醫(yī)學(xué)帶來(lái)廣泛的發(fā)展空間。科學(xué)家預(yù)言,未來(lái),我們只要將一滴血放在裝滿基因的芯片上就可驗(yàn)出病癥,甚至可準(zhǔn)確測(cè)出自己每天能抽多少煙、吃多少飯。未來(lái)的藥廠將會(huì)根據(jù)不同病人的基因報(bào)告開(kāi)藥方,而且基因本身也會(huì)成為藥品。科學(xué)人員預(yù)言,到2050年,許多病癥將會(huì)在癥發(fā)前就被消滅。目前,一種可治療遺傳性貧血的促進(jìn)紅細(xì)胞生成素的基因藥品已經(jīng)問(wèn)世。我國(guó)也已生產(chǎn)出裝載數(shù)萬(wàn)個(gè)基因的生物芯片。
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