什么是人类表观基因组计划?

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几千年来,我们一直在试图弄清楚是什么造就了我们。表观遗传学是我们理解的最新一步。查看更多DNA图片。
Jana莱昂/石+ /盖蒂图片社

在基因层面上,人类生来就是为了生存。在我们的细胞深处,在我们DNA的盘绕编码中,我们携带着我们的身体需要的所有信息,以帮助我们度过此生,并确保我们的遗传物质传递给下一代。18luck手机登录你可能已经注意到我们的位置食物锁链,我们不用再为生活必需品而挣扎了。所以在业余时间,我们已经大脑在一系列其他问题上。18新利最新登入我们如何保障粮食供应?18新利最新登入我们如何在空中飞行?18新利最新登入我们怎么教孩子和我们握手?

好吧,我们的一些目标并不是那么崇高。但死亡的必然性和我们面对每一个障碍都要坚持下去的愿望,导致无数人追求医学领域。诚然,“科学”并不总是在我们试图了解我们的身体方面发挥作用,但在过去的几个世纪里,我们一直进展顺利。1868年,弗里德里希·米歇尔发现了DNA的存在,1953年,詹姆斯·沃森和弗朗西斯·克里克在莫里斯·威尔金斯、罗莎琳德·富兰克林、欧文·查加夫和莱纳斯·鲍林的帮助下发现了DNA的分子结构。

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在接下来的几年里,科学家们对基因密码如何决定我们是谁有了很大的了解。18新利最新登入1990年,美国能源部和国立卫生研究院决定绘制人类累积的遗传物质图谱,我们称之为新利国际网站品牌官网基因组.这些研究人员组成了人类基因组计划计画),英国、日本、法国、德国、中国和其他国家很快加入了这一行动。

该项目旨在完成一些令人生畏的目标:识别人类DNA中的2万到2.5万个基因,并确定DNA中30亿个化学碱基对的序列。2003年,经过13年的研究,研究人员完成了这幅基因组图谱。今天,该项目的科学家们继续分析存储的数据——这项工作将使他们在未来几年里忙碌不已。

但是,即使有了完整的基因组图谱,仍然存在许多问题。了解人类基因组是一回事,但了解哪些因素决定了它与我们可观察到的特征或特征之间的关系是另一回事18新利最新登入表型

谁将站出来应对这一挑战?请在下一页找到答案。

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绘制人类表观基因组

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它可能看起来并不多,但这个打印出来的遗传信息可以作为你是谁的蓝图。18luck手机登录
Don Farrall/Photographer's Choice RF/盖蒂图片社

我们可以把我们的基因想象成一种代码,它可以翻译成一个完整的人,就像编码的手稿可以翻译成可读的文本一样。现在想象一下,如果你把各种单词和短语掩盖起来,这样它们就无法翻译了,文本会是什么样子。由于这样的编辑,最终的文本可能会更好,但也可能会更糟糕,甚至无法阅读。这完全取决于最终版本中哪些词被删去了。

这就是表观遗传学开始发挥作用了。这个词字面上的意思是“基因组之上”,与发生在基因组和表型之间的变化有关。表观遗传变化不会改变基因,但会影响基因的表达方式。

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有几种不同类型的表观遗传变化,但我们最了解的是甲基化.这个过程涉及碳和氢束(CH3.)称为甲基,它们绑定到DNA本质上是掩盖基因,使它们无法激活,就像我们编码手稿中被掩盖的短语一样。其中一些不活跃的基因可能会导致疾病。事实上,估计50%的特定疾病的原因可以归因于遗传因素[来源:巴塔查里亚].基因组的其他部分,如肿瘤抑制基因,有助于预防癌症.然而,表观遗传变化可以改变这种平衡。这些变化可能是由于几种不同的环境原因造成的,从我们的饮食内容到我们童年的压力有多大。18新利最新登入要了解更多关于这些变化的信息,请阅读18新利最新登入表观遗传学如何运作

多亏了人类基因组计划,我们知道了所有这些基因的位置,但我们不知道哪些基因在不同的组织中表达,以及是什么化学变化开启和关闭了它们。这就是HGP的后继者发挥作用的地方。2003年,来自英国的科学家威康基金会桑格研究所剑桥和生物技术公司表观基因组学形成了人类表观基因组计划消息灵通的),目的是绘制甲基影响人类基因组DNA的方式。如果成功,HEP可以使医生更好地诊断疾病,并推动医学领域的发展遗传药理学通过允许研究人员开发能够直接改变基因表达方式的药物。

该小组开始绘制人类基因组的甲基化模式,使用了200个来自主要人体组织的样本。他们致力于定义甲基化变量位置mvp)在X染色体、Y染色体和第1至22号染色体上。到目前为止,他们已经完成了第6、20和22号染色体,并计划继续分批绘制染色体图谱,并在每批完成后120天向公众发布。在最近的发现中,HEP的科学家们观察到,DNA甲基化在一个人的一生中比以前认为的更稳定。

HEP的研究人员要实现绘制人类表观基因组的目标还有很长的路要走,但他们希望获得更多的资金,并吸引更多研究人员的参与。2008年,美国政府投入表观遗传学研究,为美国国立卫生研究院(NIH)拨款1.9亿美元新利国际网站品牌官网路线图表观基因组学计划.美国国家卫生研究院还向美国表观基因组测绘中心、表观基因组数据分析和协调项目、表观遗传学技术开发以及哺乳动物重要表观遗传学标记的发现提供了高达1200万美元的赠款细胞(来源:国家卫生研究院)

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来源

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