현재 26,000 개 이상의 기능성 유전자가 발견되어 발견되었는데, 그 중 42% 는 알려지지 않았다. 알려진 유전자 중 효소는 10.28%, 핵산효소는 7.5%, 신호전도는 12.2%, 전사인자는 6.0%, 신호분자는1을 차지했다 이러한 기능 유전자의 기능을 발견하고 이해하는 것은 유전자 기능과 신약 선별에 큰 의미가 있다.

단백질의 양은 확실히 다르다. 왜냐하면 하나의 유전자가 최대 하나의 mRNA 에 해당하기 때문이다. MRNA 의 경우, 번역하기 전에 절단 연결을 통해 많은 것을 형성한 다음 플루토늄 체인으로 번역합니다. 아기의 접기, 손질, 조합이 다르면 종류가 더 많아진다. 일부 단백질은 동일한 펩타이드 사슬을 가지고 있으며, 다른 활성 금속은 다른 단백질로 변할 수 있습니다. 따라서 단백질의 수는 유전자의 수보다 훨씬 큽니다.

인간 게놈 프로젝트 소개

인간 게놈 프로젝트 (human genome project, HGP) 는 미국 과학자들이 1985 년에 처음 제안했고 1990 년에 정식으로 시작되었습니다. 미국, 영국, 프랑스, 독일, 일본, 중국의 과학자들이 30 억 달러를 투자하는 인간 게놈 프로젝트에 참여했다. 이 계획에 따르면 2005 년에는 인체 내 약 65438+ 만 개의 유전자 코드가 모두 잠금 해제되고 인간 유전자의 지도가 그려진다. 인체 65438+ 만 개의 유전자를 구성하는 30 억 개의 염기쌍의 비밀을 밝혀야 한다는 얘기다. 인간 게놈 프로젝트, 맨해튼 원자폭탄 프로그램, 아폴로 프로젝트는 3 대 과학공학이라고 불린다.

1986 년 노상 수상자인 레나토 두르베코는 "암 연구의 전환점: 인간 게놈 시퀀싱" (Science, 231:1055) 이라는 짧은 글을 발표했다. 종양에 대해 더 잘 알기 위해서는 지금부터 세포의 게놈에 주의를 기울여야 한다고 지적했다. 어느 종부터 노력을 시작했습니까? 인간의 종양을 이해하려면 인간부터 시작해야 한다. DNA 에 대한 자세한 이해는 인간 종양 연구를 크게 촉진할 것이다. ""

게놈이란 무엇입니까? 게놈은 한 종의 모든 유전자의 전체 구성이다. 인간 게놈은 유전 정보와 유전 물질이라는 두 가지 의미를 가지고 있다. 생명의 신비를 밝히기 위해서는 유전자의 존재, 구조, 기능, 유전자 사이의 관계를 전체적으로 연구해야 한다.

인간 게놈 프로젝트의 목적은

왜 연구를 위해 인간 게놈을 선택했을까요? 인간은' 진화' 과정에서 가장 진보 된 생물이기 때문에, 그들에 대한 연구는 자아를 이해하고, 생로병사의 법칙을 파악하고, 질병을 진단하고, 생명의 기원을 이해하는 데 도움이 된다.

인간 게놈 DNA 의 30 억 염기쌍의 서열을 측정하고, 인류의 모든 유전자를 찾고, 염색체에서의 위치를 찾아내며, 인류의 모든 유전 정보를 해독한다.

인간 게놈 프로젝트에는 대장균, 효모, 선충, 초파리, 마우스 5 종 게놈에 대한 연구도 포함되어 있는데, 이 다섯 가지 생물은 인류의 5 대' 모델 생물' 이라고 불린다.

HGP 의 목적은 생명을 디코딩하고, 생명의 기원을 이해하고, 생명의 성장과 발육의 법칙을 이해하고, 종과 개인차이의 원인을 이해하고, 질병의 발생 메커니즘과 장수, 노화 등 생명현상을 이해하고, 질병의 진단과 치료에 과학적 근거를 제공하는 것이다.

[이 단락 편집 ]HGP 의 탄생과 시작

인간 게놈에 대한 연구는 70 년대에 어느 정도 프로토타입을 가지고 있었고, 80 년대에는 많은 나라에서 어느 정도 규모를 가지고 있었다.

1984 유타 알타, White R, Mendelssohn M 은 미국 에너지부 (DOE) 의 의뢰로 소형 전문회의를 열어 인류 전체 게놈 DNA 서열의 의미와 전망을 논의했다.

1985 년 5 월 캘리포니아 산타크루스에서 인간 게놈의 전체 순서를 확정하는 동의안을 제출하여 미국 에너지부' 인간 게놈 프로젝트' 초안을 만들었다.

1986 년 3 월 뉴멕시코 주 산타페에서 이 계획의 타당성에 대해 논의한 후 DOE 는 이 계획의 시행을 발표했다.

1986 년 유전학자 맥쿠시크 5 세는 전체 게놈 수준에서 유전학을 연구하는 과학을' 게놈학' 이라고 불렀다.

1987 년 초 미국 에너지부와 미국 국립보건연구원은 HGP 에 약 550 만 달러 (연간 65438+6600 만 달러) 를 지출했다.

65438-0988 년에 미국 국립 인간 게놈 연구 센터가 설립되었고 왓슨 J 가 첫 주임이었다.

1990 10 10 월 1 일, 미국 의회의 승인을 받아 HGP 가 공식적으로 미국에 출시되었습니다. 총체적 계획은 15 년에 최소 30 억 달러를 투자하여 전 인류 게놈 분석을 하는 것이다.

1987, 이탈리아 국가연구위원회 * * * 는 기술 다양성 (YAC, 잡교 세포, cDNA 등) 을 특징으로 HGP 연구를 시작했다. ) 및 영역 집중 (기본적으로 Xq24-qter 영역으로 제한됨).

HGP 는 2 월 영국에서 1989 를 시작했습니다. 엠파이어 암 연구 재단과 미국 국립의학연구위원회 (ICRP-MRC) 모두 국가조정과 자금 감독을 담당하고 있으며, 케임브리지 인근 산그 센터는 선충 게놈 축적에 대한 경험과 대규모 DNA 시퀀싱 기술 향상에 주력하고 있다. YAC 문고 선별 및 복제, 특정 세포주, DNA 프로브, 게놈 DNA, c DNA 문고, 비교 바이오게놈 DNA 서열, 정보 분석 등을 위한' 영국 인간 게놈 자원 센터' 도 건립됐다. "자원 집중, 전국 조정" 이라고 할 수 있다.

6 월 1990 프랑스 * * * 와 중국 HGP 가 시작되었습니다. 과학부는 국립의학과학원에 HGP 개발을 의뢰했는데, 그 특징은 전체 게놈, cDNA 및 자동화에 초점을 맞추는 것이다. 인간 다형성 연구센터 (CEPH) 가 설립되어 전체 게놈 YAC 중복 그룹, 마이크로위성 마크 (유전지도) 및 CEPH 가계 (80 대 3 대 이상 개인) 건설에 큰 영향을 미치며 세계적으로 유명한 게놈 연구 고전 재료다.

1995 년 독일 연방공화국 * * * 과 미국은 빠르게 생산되는 HGP 를 시작으로 자원센터와 유전자 스캔 위치 센터를 잇달아 설립하고 염색체 2 1 의 대규모 시퀀싱을 시작했다.

1990 년 6 월, 유럽 인간 게놈 연구 프로그램을 채택하여 자원 센터 설립 및 운영을 위해 주로 23 개의 실험실을 지원했습니다. 덴마크 왕국, 러시아 연방, 일본, 대한민국, 호주 등도 있습니다.

1994 년 중국은, 강버진, 양이 발기했다. 처음에는 National Nature Science Fund 와 863 하이테크 프로그램의 지원을 받아' 중국 게놈의 여러 부위에 대한 유전자 구조 연구' 와' 주요 질병 관련 유전자의 위치, 복제, 구조 및 기능 연구' 가 잇따라 전개됐다. 남방유전자센터는 상해 1998 에 설립되었고, 북방 인류게놈센터는 베이징 1999 에 설립되었고, 중국과학원 유전연구소는 1998 에 설립되었습니다. 1999 년 7 월 국제인류게놈에 등록되어 인간 3 번 염색체 짧은 팔의 30Mb 지역 시퀀싱 임무를 완수하여 전체 인류게놈의 약 1% 를 차지했다.

인간 게놈 프로젝트는 미국이 1987 년에 발기했고, 중국은 1999 년 9 월 이 연구 프로젝트에 적극적으로 참여해 1% 의 임무, 즉 인간 3 번 염색체에 약 3000 만 개의 염기쌍의 염기쌍을 서열화하는 임무를 맡았다. 따라서 중국은 이 연구 프로그램에 참여하는 유일한 개발도상국이 되었다. 2000 년 6 월 26 일 인간 게놈 작업 초안이 완성되었다. 인간 유전자 시퀀싱과 유전자 특허가 엄청난 상업적 가치를 가져올 수 있기 때문에 각국 정부와 일부 기업들은 이 연구에 적극적으로 참여하고 있다. 예를 들어 AMGE 는 1997 에서 중추신경계 질환과 관련된 유전자를 양도하여 3 억 9200 만 달러를 벌었다.

[이 단락 편집 ]HGP 연구 내용

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

연쇄도라고도 하며, 유전자 다형성을 가진 유전자 표기 (하나의 유전자좌에 둘 이상의 등위 유전자가 있고, 집단에서 나타나는 빈도가 1% 보다 높음) 를' 도로 표지판' 으로 하여 유전 거리 (감수 분열 사건에서 두 유전자좌 간에 재조합된 비율,/Kloc-0) 를 교환한다. 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.

1 세대 마크: ABO 혈액형 마크, HLA 마크와 같은 고전적인 유전 마크. 70 년대 중후반, 제한적 단편 길이 다형성 (RFLP), 비트 포인트 105, DNA 체인은 제한적인 내체효소 이성에 의해 절단됐다. DNA 의' 점' 의 변이로 인해 길이가 다른 조각 (등위 유전자 조각) 이 생길 수 있다. 겔 전기 영동을 통해 다형성을 나타낼 수 있으며, 단편 다형성 정보와 질병 표현형의 연쇄 분석을 통해 발병성 유전자를 찾을 수 있다. 헌팅턴 무도병 같은 것들이죠. 하지만 매번 2 ~ 3 개의 조각을 소화할 때마다 정보가 제한되어 있다.

2 세대 마크: 1985, 소형 위성 코어 및 가변 수 연결 반복 시퀀스 (VNTR) 는 6 ~ 12 개의 뉴클레오티드 길이로 다양한 길이의 세그먼트를 제공합니다. 마이크로위성 표시 시스템은 1989 년에 발견되어 설립되었으며, 반복 단위 길이는 2~6 개의 뉴클레오티드, 일명 짧은 직렬 반복 시퀀스 (STR) 입니다.

3 세대 마크: 1996 MIT 의 랜더 ES 는 SNP 의 유전자 마크 체계를 제안했다. 각 뉴클레오티드의 돌연변이율은 10-9 이며, 인간 게놈의 이중 열 마커 수는 300 만 개에 달할 수 있으며, 평균 1250 개 염기쌍당 1 개 정도이다. 3~4 개의 인접한 마커로 구성된 단배형은 8~ 16 개입니다.

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.

일부 효소 가수 분해에 의한 DNA 물리지도 결정에는 두 가지 기본 단계가 포함됩니다.

(1) 완전 분해: 적절한 제한 내체효소를 선택하여 DNA 체인 (방사성 동위원소 표시) 을 완전히 분해하고, 분해산물은 겔 전기 영동에 의해 분리된 후 자체 현상하여 DNA 체인을 구성하는 제한 조각의 수와 크기를 나타냅니다.

(2) 부분 분해: 추적 동위원소로 측정할 DNA 의 사슬을 표시한 다음 같은 효소로 DNA 사슬을 부분적으로 분해한다. 즉, 반응 조건을 제어하여 DNA 사슬에 있는 효소의 틈새를 무작위로 끊어 모든 노치 파열이 완전히 분해되는 것을 방지한다. 일부 효소 가수 분해물도 전기 영동 분리 및 자체 현상되었다. 위의 두 단계의 방사선 자체 현상도를 비교하면 세그먼트 크기와 둘의 차이에 따라 DNA 체인에서 제한 세그먼트의 위치를 배출할 수 있습니다. 다음은 그룹 단백질 유전자를 결정하는 DNA 물리지도에 대한 자세한 설명입니다.

완전한 물리적 지도에는 인간 게놈의 다른 전달체에 대한 DNA 복제 조각의 겹치는 군지도, 제한적인 내체효소 대형 조각의 절단점지도, DNA 조각 또는 특정 DNA 서열 (STS) 의 표지지도, 게놈에 광범위하게 존재하는 특징서열 (예: CpG 서열, Alu 서열, 등용선) 의 표시지도, 인간 게놈의 세포유전학 등이 포함되어야 한다.

기본 원리는 시작할 수 없는 거대한 DNA 를' 쪼개서' 접합하는 것이다. Mb, kb, BP 는 지도 거리로, DNA 프로브의 STS (시퀀스 레이블 위치) 시퀀스는 도로 표지판으로 사용됩니다. 1998 년에는 52,000 개의 시퀀스 레이블 사이트 (STS) 가 있는 연속 복제의 물리적 지도가 완성되어 인간 게놈의 대부분을 덮고 있습니다. 물리적 맵 구축의 주요 내용 중 하나는 STS 대응 시퀀스가 포함된 DNA 클론 조각을 겹치는 "겹친 그룹" 에 연결하는 것입니다. "YAC" 를 운반체로 하는 인간 DNA 단편을 포함하는 문고에는 이미 고도의 대표적 단편 겹침을 구축하여 총 커버리지가 100% 로 포함되어 있다. 최근 몇 년 동안 더욱 믿을 수 있는 BAC, PAC 또는 점성 문고를 개발하였다.

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.

대규모 시퀀싱의 기본 전략

복제별 방법: 서브 클론 시퀀싱 및 연속 복제 시스템에 예정된 BAC 클론 (공용 도메인 시퀀싱 프로그램) 조립.

전체 게놈 새 총법: 특정 매핑 정보를 바탕으로 게놈을 작은 조각으로 직접 분해하여 무작위로 서열을 분석하고, 큰 조각을 중심으로 연속 클론을 만들어 슈퍼컴퓨터 (미국 Celera 회사) 에 의해 조립한다.

4. 유전자지도

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.

그 원리는 모든 생물학적 특성과 질병이 구조나 기능성 단백질에 의해 결정된다는 것입니다. 알려진 모든 단백질은 mRNA 에 의해 코딩되어 있습니다. 이를 통해 RNA 를 역전사 효소를 통해 cDNA 또는 일부 cDNA 조각을 EST 라고 하거나, mRNA 의 정보에 따라 cDNA 또는 cDNA 조각을 합성한 다음 안정된 cDNA 또는 EST 를 분자가 뒤섞인' 프로브' 로 만들 수 있습니다. EST (표현 시퀀스 레이블) 는 PolyA 보완 oligo-T 또는 복제 캐리어의 관련 시퀀스를 유인하여 mRNA 꼬리의 수백 BP 를 서열화한 것이다. 2000 년 6 월 EMBL 은 4,229,786 개의 무해한 환경 기술을 보유하고 있습니다.

유전자지도의 의미는 정상 또는 통제 조건 하에서 전체 유전자가 표현하는 시공간도를 효과적으로 반영할 수 있다는 것이다. 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 게놈은 인간 게놈의 특징을 설명하고, 선택된 모델 생물의 DNA 를 서열화하고, 게놈 연구의 신기술을 개발하고, 인간 게놈 연구에 관련된 윤리, 법률 및 사회 문제를 개선하는 국제 협력 프로젝트입니다. HGP 를 사용하여 개발할 수 있는 이러한 기술과 자원을 이용하여 생물 연구를 할 수 있는 과학자를 양성하여 인간의 건강을 촉진하다.