命活动的分子基础无疑具有十分重要的意义。

 一、人类基因组计划

    1986年，美国学者提出了进行人类基因组计划（ human  genome  project）研究的设想。1991年，美国众院批准了一个历年的人类基因组研究计划，总资助额为30亿美元。该

项研究很快为各国科学家和各国政府所重视，攻克基因组结构的工作正由世界各国合作展开，我国也从1994年起启动了相关研究项目。

    （－）人类基因组分析的主要内容

    1．遗传图分析遗传图（genetic map）是指以具有遗传多态性的遗传标记为“路标”，

以遗传学（重组）距离为“图距”的基因组图，是基于遗传功能而建立的图谱。单位为分

摩尔根 （cM）。遗传学作图在基因组计划中已提前完成，确定了分辨率为1cM的人的遗

传图谱，其大小为3600cM。

    2．物理图分析物理图（physical map）是指以一段已知核苷酸序列的 DNA片段为标

志（称为序列标记位置， sequence tagged site , STS）、以碱基对的大小为图距（Mb， kb）所作出的基因组DNA分析。事实上包括了在不同层次上对DNA结构的剖析，如细胞水平，

染色体水平，  DNA分子水平，直到每一个碱基对。目前已经获得了 52 000个 STS序列。

这些STt序列用来确定相连或重叠的DNA片段群，从而确定这些片段在基因组中的位置。

    3．转录图分析  在人类基因组中，真正为蛋白质编码的序列仅占1％－5％。而在

每一种细胞中，这些编码序列又仅有10％左右专一表达。如果抓住了mRNA（或cDNA）

序列，就抓住了基因功能的主要部分。从不同组织提取mRNA，合成cDNA，然后大规

模测序这一策略很快作为人类基因组计划的一部分得到承认，并且迅速为一些大公司采

用。  cDNA片段被称为表达序列标签（Expressed sequence  Tag， EST），目前已经得到了 180万余条EST。

    4．基因组序列测定  人类基因组计划的最终目标是测定总长度lm，由近30亿个核苷酸组成的人基因组DNA全序列。这项工作随着分子克隆技术和DNA自动测序技术的提高而不断超越原来的时间表。全部基因组序列测定草图已于2000年提前完成，并将在2003年完成四条染色体上全部序列的排列分析，绘制出人类基因组精确图谱。

    5．资料的储存和利用   要将人基因的全部序列以每页3.0kb印刷，需要近百万页

方可容纳，因此，人类基因组计划一开始就充分估计了数据处理系统的需求，在开始基

因作图的同时已经将发展资料和数据的储存及利用列为该计划的重要组成部分。目前已

建成的数据库包括Genbank、EMBL、DDBJ、PIR、Swiss－PROT等等，均可以从因特网直接进入这些数据库获得或输送有关基因组序列的数据。

    （二）人类基因组研究在医学上的价值

    在利用分子生物学技术深入探讨各种疾病发病机制的过程中，人们不断认识到人类

疾病或多或少、或直接或间接与基因相关联。其中有的疾病是单基因决定的，有的是多

基因相关的，有的是由于外源基因在体细胞的整合所引起。从基因水平深入理解疾病的

发病机制，将为研究这些疾病的发生、发展、预后、以及诊断和治疗提供新的手段。

    人类基因组计划的实施大大促进了医学的发展，DNA的遗传作图和物理作图对于

认识疾病相关基因具有巨大的推动作用。遗传性疾病的基因定位，尤其是对多基因复杂

性状的基因位点将可以进行全基因组的定位扫描，使得确定致病基因的工作更为容易。

例如高血压，糖尿病等都在吸引着众多的医学家和药物学家从分子水平突破对这些疾病

的传统认识，从而改变治疗方式。

    转录图和基因全序列图与医学的关系就更为密切，EST除了提供序列信息外，还提

供了组织和细胞来源的信息。最后将清楚地得到某一基因在不同时期、不同组织、不同

条件下的表达图谱。研究病理状态下的表达图谱将为认识疾病的分子机制，以及其诊断

和治疗带来重要的线索。

    总之，不久的将来，我们可以利用基因组全序列所提供的信息来进行各种疾病的基

固定位研究。

                          二、后基因组研究

    随着人类基因组计划完成日期的不断提前，基因组全序列测定的最后成功已逐步成

为事实，对这些序列或其编码产物的功能分析开始受到科学家们的关注,有人将这一局面称为后基因组纪元(post genome era)的到来.  

 （－）后基因组时代研究内容

    1．功能基因组学功能基因组学探讨单一细胞在其生命的一定时刻、～定条件所

表达的基因的种类和数量；比较不同细胞之间、或同一细胞在不同条件下基因表达的差

异。这一研究将促进对于细胞的发生发育及其功能的理解，同时将了解不同生理病理条

件下的基因表达状态，从而深入认识这些基因在发育、分化、病理等状态下的功能变

化，认识其表达调控方式及调控机制。

    2.蛋白质组学蛋白质组学是后基因组研究中的另一重要内容，是指细胞或组织中基因组所表达的全部蛋白质，尤其是指对于不同生命时期，或正常、或疾病、或给药前后的蛋白质变化所作的分析。

    研究蛋白质组学的主要方法是双向电泳法。来自于不同细胞的蛋白样品先经等电聚

焦电泳按照等电点作第一次分离，然后将已经分离开的蛋白质再经变性聚丙烯酸胺凝胶