第二章 基因的结构
编码区:所有逆转录病毒均含有3个基本结构基因 —gag: 主要结构蛋白基因 —pol: 逆转录酶 —env: 被膜表面糖蛋白
一部分病毒还含有病毒癌基因（v-onc），它编码与细胞恶性转化有关的转化蛋白。
非编码区: 与基因组复制和基因表达有关
— R区: 两端的重复序列,与cDNA合成有关 —引物结合区(primer binding site, PB) —U区: U3 含强启动子,起始转录RNA. U5 与转录终止和加polyA有关 第六节
人类基因组计划
(human genome project, HGP)
一、简介
人类基因组计划是由美国科学家于1985年率先提出，于1990年正式启动的。美国、英国、法国、德国、日本和我国科学家共同参与了这一价值达30亿美元的计划。这一计划旨在为30多亿个碱基对构成的人类基因组精确测序，发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置，破译人类全部遗传信息。
二、为什么选择人类的基因组进行研究？
因为人类是在“进化”历程上最高级的生物，对它的研究有助于认识自身、掌握生老病死规律、疾病的诊断和治疗、了解生命的起源。
在人类基因组计划中，还包括对五种生物基因组的研究：大肠杆菌、酵母、线虫、果蝇和小鼠，称之为人类的五种“模式生物”。
- 38 -
第二章 基因的结构
三、人类基因组计划的启动
1986年, 诺贝尔奖获得者Renato Dulbecco （杜尔贝科）发表了短文??《肿瘤研究的转折点：人类基因组测序》（Science, 231: 1055－1056）。指出：“如果我们想更多地了解肿瘤，我们从现在起必须关注细胞的基因组。
1990年，美国国会批准美国的“人类基因组计划”在10月1日正式启动。预计用15年时间，投入至少30 亿美元，完成 HGP。由国立卫生研究院和能源部共同组成“人类基因组研究所”
逐渐地，HGP 扩展为多国协作计划。参与者包括：英、日、法、德和中国（1993年）。
四、人类基因组计划的进展状况
1.DNA 测序技术飞速提高
1998.5.9 世界最大的DNA自动测序仪厂家与遗传生物学家Craig Venter教授共同组建了Celera公司，宣称将在无政府投资的条件下早于多国合作小组完成人类基因组计划。接着又有若干家公司成立，总共投入资金约几十亿美元，形成 “公”“私”并进 格局。 2. 截至 1998 年 10 月，完成 1.8 × 108bp，占 计划的 6％。 3. 2000.6 完成并公布 人类基因组工作框架图( 90%)。 4. 2001.2.16 人类基因组“精细图”完成(99%)。
5. 2003.4.14，人类基因组序列图亦称“完成图”（99.99%） 提前绘制成功。
人类基因组草图基本信息 人类基因组
? 由31.65亿bp组成 ? 含3－3.5万基因
- 39 -
第二章 基因的结构
? 与蛋白质合成有关的基因占2% 人类蛋白质
? 61%与果蝇同源 ? 43%与线虫同源 ? 46%与酵母同源
五、人类基因组计划的科学意义
1. 确定人类基因组中约5万个编码基因的序列及其在基因组中的物理位置，研究基因的产物及其功能。
2. 了解转录和剪接调控元件的结构与位置，从整个基因组结构的宏观水平上理解基因转录与转录后调节。
3.从整体上了解染色体结构，包括各种重复序列以及非转录“框架序列”的大小和组织，了解各种不同序列在形成染色体结构、DNA复制、基因转录及表达调控中的影响与作用。
4. 研究空间结构对基因调节的作用。有些基因的表达调控序列与被调节基因从直线距离上看，似乎相距甚远，但若从整个染色体的空间结构上看则恰恰处于最佳的调节位置，因此，有必要从三维空间的角度来研究真核基因的表达调控规律。
5. 发现与DNA复制、重组等有关的序列。DNA的忠实复制保障了遗传的稳定性，正常的重组提供了变异与进化的分子基础。局部DNA的推迟复制、异常重组等现象则导致疾病或者胚胎不能正常发育，因此，了解与人类DNA正常复制和重组有关的序列及其变化，将对研究人类基因组的遗传与进化提供重要的结构上的依据。
6. 研究DNA突变、重排和染色体断裂等，了解疾病的分子机制，包括遗传性疾病、易感性疾病、放射性疾病甚至感染性疾病引发的分子病理学改变及其进程，为这些疾病的诊断、预防和治疗提供理论依据。
- 40 -
第二章 基因的结构
7. 确定人类基因组中转座子、逆转座子和病毒残余序列，研究其周围序列的性质。了解有关病毒基因组侵染人类基因组后的影响，可能指导人类有效地利用病毒载体进行基因治疗。
8. 研究染色体和个体之间的多态性。这些知识可被广泛用于基因诊断、个体识别、亲子鉴定、组织配型、发育进化等许多医疗、司法和人类学的研究。此外，这些遗传信息还有助于研究人类历史进程、人类在地球上的分布与迁移以及人类与其他物种之间的比较。
霍锐 编
问师西来意 排
- 41 -