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인간 게놈 프로젝트
인간 게놈 프로젝트는 1980 년대에 제기되었다. 미국, 영국, 일본, 중국, 독일, 프랑스를 포함한 국제협력기구가 인간 게놈 그리기에 참여해 3× 109 개의 뉴클레오티드로 구성된 23 쌍의 인간 염색체의 모든 DNA 서열을 측정했다. 2000 년에 인간 게놈의' 작업틀 지도' 가 완성되었습니다. 200 1 년, 인간 게놈지도와 예비 분석 결과가 발표됐다. 연구 내용에는 컴퓨터 분석 관리 시스템 구축, 관련 윤리, 법률 및 사회 문제 테스트, 전사 조직학 및 단백질 유전체학을 통해 유전자 표현 스펙트럼 및 유전자 돌연변이를 분석하여 질병 관련 유전자에 대한 정보를 얻는 작업도 포함됩니다. 인간 게놈 프로젝트, 맨해튼 원자폭탄 프로그램, 아폴로 프로젝트는 3 대 과학공학이라고 불린다.
인간 게놈 프로젝트는 20 여 년 동안 큰 진전을 이루었다.
인간 게놈 프로젝트는 노벨상 수상자인 미국의 레나토 두르베이커가 1985 년에 처음 제안한 것이다. 최초의 목적은 인간 게놈에서 약 30 억 개의 뉴클레오티드의 염기서열 측정을 완료하고, 모든 인간 유전자를 밝히고, 염색체에서의 위치를 결정하여 모든 인간 유전자를 해독하는 것이었다.
1986 년 3 월 7 일 Durbeck 은' 암 연구의 전환점-인간 게놈 서열 측정' 이라는 제목의 문장 한 편을 발표해 암 등 질병의 발생이 유전자와 관련이 있다고 지적하며 인류 전체 게놈 서열을 측정하는 경로와 의미를 제시했다.
1988 미국 에너지부와 미국 국립보건연구원이 이끌고 미국에서 인간 게놈 프로젝트를 진행하는데, 이 프로그램은 국회의 승인을 받아 정부가 후원한다. 그 후, 국제 협력기구인 인간 게놈 조직이 설립되었고, 많은 나라들이 자금과 과학 연구력을 모아 이 국제 연구 프로젝트에 적극적으로 참여하였다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 과학명언)
1990 5438+00 년 6 월 국제 인간 게놈 프로젝트가 본격적으로 시작되었습니다. 15 년, 30 억 달러를 투자하여 30 억 개의 염기쌍의 염기쌍의 염기서열을 해독할 것으로 예상되며, 모든 유전자 (당시 80000 ~ 65438+ 백만) 가 서열을 해독할 것으로 예상된다. 글로벌 인간 게놈 프로젝트는 미국, 영국, 일본, 프랑스, 독일, 중국 등 6 개국이 담당하고 있습니다. 이 가운데 미국은 전체 임무의 54%, 영국 33%, 일본 7%, 프랑스 2.8%, 독일 2.2%, 중국은 1999 년 9 월 인간 게놈 프로젝트에 가입할 수 있도록 허가를 받아1을 맡았다 -응?
우리나라는 1993 에서 관련 연구 프로젝트를 시작했고, 이어 상하이와 베이징에 두 개의 국가 인간 게놈 센터를 설립하여 인간 게놈 프로젝트 중 1% 시퀀싱 임무를 맡았다. 다국적 과학자들의 협력을 통해 인류는 마침내 90 년대에 자신의 게놈 시퀀싱의 초기 작업을 마쳤다.
2003 년 6 월 중국, 미국, 일본, 독일, 프랑스, 영국의 과학자들은 처음으로 인간 게놈의' 작업 틀 지도' 를 그렸다고 발표했다.
2003 년 4 월 14 일 중, 미국, 일, 독일, 프랑스, 영국 6 개국 과학자들이 인간 게놈 서열도 그리기에 성공하고 인간 게놈 프로젝트의 모든 목표가 달성되었다고 발표했다.
2004 년에 인간 게놈 시퀀싱은
2005 년에 인간 X 염색체의 시퀀싱은 기본적으로 완료되었으며 염색체 유전자의 스케치가 발표되었습니다.
HGP 의 주요 임무는 인간 DNA 시퀀싱입니다. 여기에는 다음 그림에 표시된 네 가지 스펙트럼과 시퀀싱 기술, 인간 게놈 서열 변이, 기능 게놈 기술, 비교 유전체학, 사회, 법률 및 윤리 연구, 생물 정보학 및 전산 생물학, 교육 및 훈련이 포함됩니다.
1, 유전지도
체인지도라고도 하는 것은 유전자나 유전마크의 염색체에 대한 교환 재조합값에 따라 그것들 사이의 상대적 거리와 위치를 결정하는 지도이다. 그것의 그래픽 거리 단위는 coml 로 현대 유전학의 창시자 몰건을 기념한다. 유전지도의 건립은 유전자 검진과 유전자 포지셔닝을 위한 조건을 만들었다. 의미: 6,000 개 이상의 유전자 마커가 인간 게놈을 6,000 개 이상의 영역으로 나눌 수 있으므로 연쇄 분석을 통해 병원성이나 표현형 유전자가 마커에 근접한 증거를 찾을 수 있으므로 이 알려진 영역에 유전자를 배치하여 유전자를 분리하고 연구할 수 있습니다. 질병에 있어서 유전자를 찾아 분석하는 것이 관건이다.
2. 자연지도
물리지도는 게놈을 구성하는 모든 유전자의 배열과 간격에 관한 정보이며, 게놈을 구성하는 DNA 분자를 측정하여 그려진다. 물리지도를 그리는 목적은 유전자에 대한 유전 정보와 각 염색체에서의 상대적 위치를 선형적으로 배열하는 것이다. DNA 의 물리적 지도는 DNA 체인의 제한적 조각 정렬 순서, 즉 DNA 체인에서의 제한적인 조각의 위치를 말합니다. DNA 사슬에서 제한적인 내체효소의 절단은 특정 서열에 기반을 두고 있기 때문에, 서로 다른 뉴클레오티드 서열의 DNA 소화 후 길이가 다른 DNA 단편을 만들어 독특한 소화도를 형성한다. 따라서 DNA 의 물리적 지도는 DNA 분자 구조의 특징 중 하나입니다. DNA 는 매우 큰 분자이며, 제한적 내체효소에 의해 생성되는 염기서열분석에 사용되는 DNA 단편은 그 중 아주 작은 부분일 뿐이다. (윌리엄 셰익스피어, DNA, DNA, DNA, DNA, DNA) DNA 사슬에서의 이러한 단편의 위치 관계는 가장 먼저 해결해야 할 문제이므로 DNA 의 물리적 지도는 염기서열의 기초이며 DNA 서열을 안내하는 청사진으로 이해할 수 있다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), DNA 명언) 넓은 의미에서, DNA 시퀀싱은 시퀀싱의 첫 번째 단계 인 물리지도 제작으로 시작됩니다. DNA 의 물리지도를 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 여기서 우리는 일반적이고 간단한 방법, 즉 표시 조각의 부분 효소 분해를 선택하여 작도 원리를 설명한다.
부분 효소 분해 측정 DNA 물리지도는 (1) 완전 분해 (2) 부분 분해라는 두 가지 기본 단계로 구성됩니다.
3. 순서도
유전자지도와 물리지도가 완성됨에 따라 시퀀싱이 최우선 순위가 되었다. DNA 서열 분석 기술은 DNA 파열, 염기 분석 및 DNA 정보 번역을 포함하는 다단계 과정입니다. 염기서열분석을 통해 게놈의 서열도를 얻다.
4.DNA 지도
유전지도는 게놈에 포함된 단백질 인코딩 시퀀스를 인식하고 유전자 서열, 위치, 표현 패턴 등의 정보를 결합한 지도입니다. 인간 게놈에서 길이가 2 ~ 5% 인 모든 유전자의 위치, 구조, 기능을 식별하는 가장 중요한 방법은 유전자의 표현 산물인 mRNA 를 통해 염색체의 위치로 거슬러 올라가는 것이다.
원칙
유전자지도의 의미
그것은 정상적이거나 통제된 조건 하에서 표현된 전체 유전자의 시공간도를 효과적으로 반영할 수 있다. 이 그림을 통해 우리는 한 유전자가 서로 다른 시간에 다른 조직과 수준에서 어떻게 표현되는지 알 수 있다. 우리는 또한 한 조직에서 다른 시간에 다른 유전자의 다른 표현 수준을 알 수 있으며, 특정 시간에 다른 조직에서 다른 유전자의 다른 표현 수준도 알 수 있습니다.
인간 게놈 프로젝트의 시행은 매우 중요하며, 영향이 깊다.
첫째, 인간 개발의 역사를 밝힙니다.
생명코드를 해독하는 인간 게놈 프로그램은 유전자 표현 조절에 대해 더 깊이 이해하는 데 도움이 된다. 동시에, 인간 게놈지도는 인류의 발전과 진화사를 밝히는 데 중요한 의의가 있다. 진화에 대한 연구는 더 이상 가설에 기반을 두지 않는다. 비교 유전체학을 이용하여 고대 DNA 를 연구하면 생명 진화의 신비와 고금 생물의 관계를 밝혀낼 수 있으며, 사람들이 자연계에서 인류의 지위를 더 잘 이해할 수 있도록 도울 수 있다.
둘째, 유전자 치료.
인류의 모든 유전자 서열 획득은 다양한 유전질환과 암의 발병 메커니즘을 이해하고 분자 진단과 유전자 치료 등 새로운 방법에 대한 이론적 근거를 제공하는 데 도움이 될 것이다. 가까운 장래에, 우리는 각 사람의 DNA 서열의 차이에 따라 질병에 대한 개인의 저항력을 이해할 수 있으며, 각 사람의' 유전자 특징' 에 따라 약을 투여할 수 있다. 이것이 바로 2 1 세기의 의학-개인화의학이다. 더 중요한 것은 유전자 치료를 통해 환자가 앞으로 병에 걸리는 것을 막을 수 있을 뿐만 아니라 후손들이 같은 병에 걸리는 것을 막을 수 있다는 것이다.
셋째, 유전 공학 약물 연구.
유전 공학 약물은 재조합 DNA 의 발현 산물이다. 넓은 의미에서, 약물 생산 과정에서 유전자 공학과 관련된 어떤 것이든 유전자 공학 약이 될 수 있다. 의약공업에서의 유전자 기술의 응용은 고효율, 고수익, 저가, 쓴맛이 없는 신약을 생산할 수 있어 의약공업의 혁명적인 변화를 불러일으킨다. 간염, 심혈관 질환, 종양, 에이즈 등 현재 약이 없는 중대한 난치병에 대해 생명공학에 큰 기대를 걸고 있으며, 유전공학기술이 효과적인 치료제를 생산할 수 있기를 기대하고 있다.
넷째, 농작물의 녹색 혁명.
과학자들은 유전 공학 기술을 이용하여 작물을 개량하는 방면에서 큰 진전을 이루었다. 유전자 기술의 돌파로 과학자들은 전통 육종 전문가가 상상할 수 없는 방식으로 작물을 개량할 수 있게 되었다. 예를 들어, 유전자 기술은 작물이 스스로 농약을 방출하거나, 밭이나 염분 토양에 작물을 재배하거나, 더 영양가 있는 음식을 생산할 수 있게 해 줍니다. 과학자들은 여전히 백신을 생산할 수 있는 작물과 질병을 예방할 수 있는 식품을 개발하고 있다. 유전자 기술도 신작물 품종 개발 시간을 크게 단축시켰다. 전통적인 육종 방법으로 새로운 식물 품종을 재배하는 데는 7 ~ 8 년이 걸린다. 유전자 공학 기술을 통해 연구원들은 어떤 유전자라도 식물에 주입해 새로운 농작물 품종을 재배할 수 있게 되어 시간이 절반으로 단축되었다.
다섯째, DNA 감정
DNA 감정은 법정과학과 형사사법체계에 혁명을 가져왔다. DNA 는 이미 수많은 재판에서 경찰과 법원이 폭력 범죄에서 범인을 식별할 수 있도록 돕는 중요한 증거가 되어 신뢰성이 매우 높다. 범죄를 확정할 수 있는 사람도 오판한 사람의 결백을 증명할 수 있다. 뿐만 아니라 DNA 식별은 실종자, 살인 또는 사고의 피해자를 찾는 데도 도움이 될 수 있습니다. 친자 관계를 증명하거나 부정하는 데도 사용할 수 있습니다.
여섯째, 유전자 변형 동물.
유전자 공학 기술의 급속한 발전과 동물에서의 응용으로 유전자 변형 동물의 발전은' 좋은 형세' 를 보였다. 예를 들어, 유전자 육종은 다산, 질, 항병' 슈퍼동물' 을 제공할 수 있습니다. 유전 공학 백신은 축산업에 많은 돈을 절약한다. 유전자 변형 동물을 통한 장기 이식.
인간 게놈의 중요성
위의 사실로부터 알 수 있듯이, 인류의 비밀을 풀려면 유전자의 암호를 해독하는 것으로 시작해야 한다.
인간 유전자에 대한 이해와 통제도 인류 종의 진화와 인간 사회의 진보에 강력한 추진 역할을 할 것이다. 인간 유전자의 알려진 영역과 알려지지 않은 영역을 탐구함으로써 인류의 진보에 더 좋은 유전자를 찾을 수 있으며, 인간 사회는 본질적인 돌파구를 얻을 것이다.
따라서 우리는 비용이 많이 들고 시간이 많이 걸리는 인간 게놈 프로젝트가 정말 필요하며 영원히 이득이 될 것이라고 말할 수 있습니다. 이것은 생물학자를 위한 작은 단계 일지도 모르지만, 인간 사회에 있는 아주 큰 단계 이다.
이 프로젝트가 완료되었다고 발표했지만 만족스러운 인간 게놈 지도가 아직 나오지 않았기 때문에 과학자들이 인간 게놈에 대한 탐구와 연구가 여전히 긴박하게 진행되고 있다. 가까운 장래에 인류는 유전자의 베일을 풀고, 자신이 유전자를 통제하고 있으며, 인류 사회에 무한한 부를 가져다 줄 수 있기를 바란다.
참고 자료:
1, 장보' 인간 유전자 연구 보고서' 충칭 출판사, 2006 년.
2.' 삶이란 무엇인가' 돈 공비 육대진 편집장 * * * 중앙당 출판사 2000 년 2 월판, 65438+ 페이지.
3, C 데니스, R 갤러거, j·d· 왓슨이' 인간 게놈 우리의 DNA' 를 서열화했다. 과학출판사, 2003 년 4 월.
4. 실용산부인과 잡지 200 1 10 제 17 호 (실용산부인과 잡지 200 1 1 월 제
5. 참고 자료:
과학 (과학)