第10章基因组-比较基因组学

来源：网络收集时间：2026-08-18

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第十章基因组与比较基因组学研究

第一节第二节第三节第四节

人类基因组计划人工染色体构建全基因组鸟枪法测序比较基因组学

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第一节

人类基因组计划

该计划是美国科学家1985年率先提出，1990年正式启动。美、英、德、法、日先后参加了此项工作，1999年我国成为 HGP的第六个成员国。 HGP旨在阐明人类基因组DNA所具有的3×109核苷酸的序列，发现所有的人类基因并阐明其在染色体上的位置，破译人类的全部遗传信息，使得人类第一次在分子水平上全面地认识自我。其研究内容还包括创建计算机分析管理系统，检验相关的伦理、法律及社会问题。

2000年完成了人类基因组“工作框架图”。2001年公布了人类基因组图谱及初步分析结果。 HGP的实施，揭开了生命科学新的一页，它可以造福于人类，但也面临的伦理的挑战。

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1985年：5月，R.Sinsheimer在加州大学Santa Cruz分校主持会议，讨论将人类基因组全部测序的可行性；12月，西特斯公司(Cetus Corp.)的 K.Mulli s和他的同事们发明了 PCR技术，利用这项技术，科学家们能够在短时间内精确复制成百万的DNA片段，从而不再为遗传物质的用量而担忧. 1986年：3月，美国能源部(Department of Energy , DO E)在新墨西哥州召开会议，讨论人类基因组测序计划；6月，科学家们齐聚纽约州冷泉港实验室，以“人类的分子生物学”为题讨论人类基因组计划可能带来的利益和前景；同月，加州理工学院的L.Hood和L.Smith共同发明了第一台DNA自动测序仪；9月，DOE 从1987年的财政预算中拨款 530万美元，资助C.DeLisi开始基因组研究. 1987年：2月，W.Gibert从美国国家研究委员会(Nation al Research Council, NRC)辞职，组建Genome公司，同时宣称该公司将参与人类基因组测序工作，并将为测序结果申请专利；4月，一个专家小组建议DOE在未来7年内拨款10亿美元，用以进行人类基因图谱测定和基因组测序，DOE主持的人类基因组计划开始实施；5月，华盛顿大学的 D.Burke, M.Olson和G.Carle发明酵母人工染色体 (YAC)克隆技术，使插入片段的长度扩大了10倍；10月，H.Donis-Keller发表了第一张带有403个遗传标记的遗传图谱，由此在全世界范围内引发了测序竞争；同月，杜邦公司将荧光链终止双脱氧技术引入到DNA 快速测序中；这一年，Applied Biosystems公司将第一台自动测序仪推上市场. 1988年：2月，在一份至关重要的报告中，NRC批准了人类基因组计划，并提出分阶段实施和每年2亿美元的拨款申请；3月，在许多专家的提议下， J.Wyngaarden在弗吉尼亚州 Reston召开的会议上宣布，美国国立卫生研究院 (National Ins titutes of Health, NIH)应代替DOE成为

人类基因组计划中的主要负责机构.在这之后， W yngaarden被任命为NIH主席；6月，第一届基因组年会在冷泉港召开；9月，NIH宣布成立人类基因组研究办公室，并任命发现DNA双螺旋结构的J.Watson为主任；10月， NIH与DOE达成谅解备忘录，双方同意在人类基因组计划中团结协作. 1989年：1月，洛克菲勒大学的N.Zinder 主持了第一次H GP顾问委员会会议；9月，Olson, Hood, Botstein和Cantor共同描绘了基因图谱测定的新战略；同月，DOE与NIH共同组建了一个委员会，以解决基因组计划可能带来的伦理、法律和社会问题；10月，NIH的人类基因组研究办公室升级为人类基因组研究国家中心(National Center of Human Genome Research, NCHGR),并被授予拨款权. 1990年：L.Smith, B.Karger和N.Dovichi 分别领导的3个小组各自独立地发展了毛细管电泳技术，这项技术后来被广泛应用于大规模测序中；4月，N IH和DOE一起发表了一个五年计划，内容包括测定完整的遗传图谱和物理图谱(每100 k b含一个标记),并在2005年之前完成模式生物的基因组测序；8月，NIH决定对四种模式生物开始大规模测序尝试.这四种模式生物是：支原体(Mycoplasma capricolum)、大肠杆菌 (Escheriachia coli)、线虫(Caenorhabditis elegans)和酿酒酵母(Sacch aromyces cerevisiae);10月，NIH和DOE宣布这一年的10月1日为人类基因组计划的正式启动时间.同月，生物技术信息中心(National Center of Biotechnology Information, N CBI) 的D.Lipman与E.Myers发表了用于进行同源序列比较的BLAST算法. 1991年：6月，NIH的生物学家J.C.Venter 发表了一种发现表达基因的新战略，即使用表达序列标签(Expressed Sequence Tag, EST);一个月之后，Venter在国会听证会上披露，NIH堆积了上千份表达基因的专利申请，由此引发了一场关于基因能否获得专利的大争论；10月，日本开始对水稻基因组测序；12月，用于基因查找的第一个程序 GRAIL开发成功. 1992年：4月，就基因申请专利的问题，Watson在与 B.Healy争论之后辞去了NCHGR主任的职位，后者随后被任命为NIH主席；6月，Venter离开NIH组建了基因组研究所(The Institute of Genome Research, TIGR),这是一个位于马里兰州 Rockville的非盈利机构；7月，英国慈善机构Wellcome Trust投资9 500万美元，加入人类基因组计划；9 月，加州理工学院的M.Simon和他的同事们发明细菌人工染色体 (BAC)克隆的新技术，使大规模克隆成为可能，BAC后来成为基因组研究中的“硬通货”;10月，美国和法国的两支研究队伍分别完成了人类Y染色体和第21条染色体的第一张物理图谱；12月，经过长时间讨论，NIH和DOE为鼓励资源共享放宽了对数据资源的限制，规定研究

人员必须在6 个月之内将新的数据传送到公共数据库中；同月，美国和法国的上述两个研究机构又分别完成了鼠和人的遗传图谱. 1993年：4月，密歇根大学的F.Collins 被任命为NCHGR的领导人；10月，NIH和DOE发布了新的五年计划，按照这个计划，到1998年底，将有80 Mb的D NA被测序，而人类基因组将在2005年被全部测序.与此同时，位于英国剑桥的Sanger中心在 J.Sulston的领导下加入人类基因组计划，并成为一个重要的测序中心. 1994年：9月，爱荷华大学的J.Murray 与法国Généthon的Cohen及他们的同事们完成了人类基因组中的第一个完整遗传连接图谱. 1995年：5~8月，测序染色新技术和热稳定聚合酶开发成功；7月，第一个基因组——流感嗜血杆菌(Haemophilus influenzae)的全序列发表，大小为1.8 Mb;9月，日本政府拨款1 590万美元，用以资助3个研究机构从事基因组测序工作；10月，斯坦福大学的P.Brown和他的同事们发表了第一篇关于完整cD NA探针芯片的论文. 1996年：2月，各国科学家聚集在百慕大群岛召开会议，讨论并通过了数据资源共享的问题，规定此后的测序结果必须在24小时内传送到公共数据库中，这就是著名的百慕大原则；4月，NIH资助6个研究小组尝试人类基因组的大规模测序；同月，Affymetrix将DNA芯片商品化；10月，酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae) 的基因组全部测序完成；11月，RIKEN的Y.Hayashizaki小组完成了第一套小鼠全长cDNA的测序. 1997年：1月，NCHGR升级为美国国家基因组研究所 (Na tional Human Genome Research Institute,NHGRI),DOE也成立了相应的联合基因组研究所(Joint Genome Institute);9月，大肠杆菌(Escherichia coli)基因组全部测序完成，全长5 Mb;同月，毛细管测序仪出现. 1998年：1月，N …… 此处隐藏：6240字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……

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