人類基因體解碼

人類基因體解碼

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若要探索生命的奧秘,就必須解讀出人體的DNA密碼。而解開人類所有DNA序列的構想,最早是由美國科學家Renato Dulbecco在1985年時提出,而美國政府隨後在1990年正式地推行,預計耗資30億美元,透過國際實驗室的合作,用15年時間,描繪出人類基因體的遺傳圖和物理圖,並且定出人類DNA的全部核苷酸序列,以及替10萬個左右的基因定位,並對其它的生物進行類似的研究。

 

在各國的通力合作下,提前在2000年完成了人類基因的定序草圖,並將基因資訊公開在美國國家生物資訊中心(NCBI)的基因資料庫裡,提供所有科學家查詢的服務。人類基因體計畫(Human Genome Project)與曼哈頓計畫、阿波羅登月計畫並稱為人類科學史上的三大工程,表示其具有重大科學意義以及社會效益。此外,基因體計畫的實施,也有助於促進一系列生命科學的發展,對於生命的起源、演化、細胞發育、分化及疾病發生等研究,提供了很好的參考資料 。

進階學習

人類基因體計畫

“人類基因體計畫”的主要任務包括:找出人類DNA上的所有基因(當時估計約10萬個,後來驗證只有3~3.5萬個),確定30億個鹼基對的排列文字檔;建立對應的資料庫,進行資料分析,並分析此計畫可能帶來的人種、倫理及社會問題;對一些動物的遺傳組進行研究,包括大腸桿菌,果蠅和小白鼠等。所謂的基因體,指的是生物體內的所有DNA,包括它的基因。人類基因體計畫要測定的是人體23對染色體中的所有DNA的序列,它由31.647億個鹼基對組成,共有3萬至3.5萬個基因。

 

在“人類基因體計畫”實施之初,預計要用15年才能完成測序。但由於技術的飛速發展,研究行程不斷加快,加上各國科學家和政府的一致努力,整個計畫完成的時間一再提前。2001年2月12日,中、美、日、德、法、英等6國科學家和美國Celera公司聯合公佈了人類基因體圖譜及初步分析結果。在“人類基因體計畫”中發揮重要作用的另一項測序技術是“霰彈法”。

 

該技術是先將DNA從細胞核中分離出來,然後利用聲波將每條染色體分為極小的片段,一共6000萬片,再把每一片插入自動定序的機器,由它進行高速解碼,解碼的結果轉送給超級電腦,由超級電腦把每一片段重新組裝成人體的23對染色體。

 

換句話說,霰彈法就像拼圖遊戲,先將拼圖打亂,最後再重新組裝起來。人類基因體圖譜的繪製,是人類探索自身奧祕史的一個重要里程碑。許多分析家認為這是生物技術世紀誕生的標誌,也就是說,21世紀是生物技術主宰世界的世紀,正如一個世紀前量子論的誕生被認為揭開了物理學主宰的20世紀一樣。