人类基因组计划的意义
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。对进化的研究,不再建立在假说的基础上,利用比较基因组学,通过研究古代DNA,可揭示生命进化的奥秘以及古今生物的联系,帮助人们更好地认识人类在自然界中的地位。
随着人类基因组大规模测序工作接近尾声,生命科学进入了后基因组时代,亦称功能基因组学时代。它以揭示基因组的功能及调控机制为目标,其核心科学问题主要包括:基因组的多样性,基因组的表达调控与蛋白产物的功能,以及模式生物基因组研究等。它的研究将为人们深入理解人类基因组遗传语言的逻辑构架,基因结构与功能的关系,个体发育、生长、衰老和死亡机理,神经活动和脑功能表现机理,细胞增殖,分化和凋亡机理,信息传递和作用机理,疾病发生、发展的基因及基因后(如病机理、病理过程)机理以及各种生命科学问题提供共同的科学基础功能基因组研究成果不仅具有巨大的科学意义,而且有着十分光明,广泛的应用前景,在医疗卫生方面,研究成果可用于医药的发现和开发;致病基因或疾病易感基因的鉴定和克隆,可用于全新原理的诊断、治疗和预防方法的设计;医生将能够根据患者的个人遗传构成,进行更加个人化的药物疗法;科学家们在人体器官和组织“重造”以及修复方面将取得巨大进步;以基因组成果为基础的基因组工业,将带动一批高新技术产业向新的领域开拓。在农业、畜牧业方面,可用新的方式对动植物疾病进行诊断和处治,改善它们的品质,提高产量,在纺织业,废物控制和环境治理整顿,都将发挥重要作用。
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