读书报告基因组学-万庆功.doc

在知识更新日益剧烈的时代,重视人的再教育、终身教育,是面对新形势的有力举措。接受教育不但是自我提升的手段,更是示范的榜样,感召的力量。
基因组学出现于1980年代,1990年代随着几个物种基因组计划的启动,基因组学取得长足发展。相关领域是遗传学,其研究基因以及在遗传中的功能。
1980年,噬菌体Φ-X174;(5,368 碱基对)完全测序,成为第一个测定的基因组。
1995年,嗜血流感菌(Haemophilus influenzae,)测序完成,是第一个测定的自由生活物种。从这时起,基因组测序工作迅速展开。2001年,人类基因组计划公布了人类基因组草图,为基因组学研究揭开新的一页。
基因组学能为一些疾病提供新的诊断,治疗方法。例如,对刚诊断为乳腺癌的女性,一个名为“Oncotype DX”的基因组测试,能用来评估病人乳腺癌复发的个体危险率以及化疗效果,这有助于医生获得更多的治疗信息并进行个性化医疗。基因组学还被用于食品与农业部门。基因组学的主要工具和方法包括: 生物信息学,遗传分析,基因表达测量和基因功能鉴定。
量子飞跃(Quantum leaps)
技术革新可以增强研究和临床应用,直至改写全部生物医学方法,推测潜在的技术革新是一件非常有趣的事。聚合酶链式反应(PCR)、大片段插入克隆系统、低成本、高通量DNA测序等方法的出现就是这种跃进的例子。
在NHGRI计划讨论过程中,出现了其他类似?quot;技术飞跃"的想法,虽然听起来不切实际,但是如果一旦实现,将为生物医学研究和临床实践带来革命性的变化。
下列例子虽不详尽,但是可以激发创造性的梦想:
o 能够以极低成本检测基因型,用约400,000个遗传标记物筛选2,000个人,只需10,000美元或更低;
o 能够降低DNA测序成本四到五个数量级,只用1,000美元或更少的费用完成一个人的基因组测序;
o ,使合成任意顺序基因大小的DNA只需10到10,000美元;
o 能够测定单细胞中的所有DNA的甲基化状况;
o 能够通过一次试验监视一个单细胞中的所有蛋白质的状态。

对基因组学研究的未来作一个预期总是几乎令人叹而观止的,但同时也是令人兴奋的。成百的专家们自愿提供最大胆的、最好的主意,走出他们自身利益的领域,投入关于机会和优先顺序的激烈的讨论,使成果更加丰富和大胆,这是在计划刚一开始时并没有估计到的。这篇文章能够抓住基因组学新学科令人兴奋的感觉应该归功于他们。这一计划参与者的完整名单可见. gov/About/Vision/Acknowledgements.
最后值得我们提一下本展望的广泛程度。我们必需选择是描述一个基因组学研究的广阔未来,还是更加关注于NHGRI的特殊角色。鉴于研究人员和公众对一个领域的希望比对资金的来源更感兴趣,我们在这里集中讲述了科学机遇的广泛前景。但是在这篇文章里,我们也发现了特别适合NHGRI领导的领域。这些领域是普通研究领域,并非专门针对某一个疾病或者器官,但是具有更广泛的生物医学和/或社会应用价值。但是即使在那种情况下,"合作"这个词还是有意地多次出现了。我们期待不仅与其他公共资金机构成为合作伙伴,如26个NIH研究所和中心,而且与其他政府机构、私人基金会以及私营企业合作。事实上,公共-私营合作伙伴关系,如SNP协会(the SNP Consortium),小鼠测序协会(the Mouse Sequencing Consortium)和国际HapMap计划,提供了有力的新模式来产生迅速的、具有广泛应用价值的公共数据体系。所以,许多基因组学研究的最令人兴奋的机会跨越了特定疾病定义的传统界限、传统定义的科学学科、资金来源和公共与私营的企业。当这种传统的界限变少的时候,一个繁荣的新纪元将出现。
虽然这里提到的机会都是高度可实现的,一个特定计划的正式开始还需要许多更详细的分析。在有限的资源里,相对优先的部分要先考虑到。NHGRI计划在今年下半年发布一个修正的项目公告和其他核准的基金,用以对此计划外的研究人员为实现这一宏伟展望提供更详细的指导。另外,在基因组学研究中,我们学会了期望那些未预期的结果。在以前的经验中,如果生物学、医学和社会环境不发生意想不到的变化可能会十分令人惊讶(可能更加失望)。这一事实要求我们定期回顾这个前景。
总的来说,HGP所有最初目标在这个月的成功完成使我们可以大胆地开始基因组学研究的新阶段,去探测现在展示在我们面前的巨大机会。像莎士比亚一样,我们可以说:"过去的都是序言"(The Tempest, Act II, Scene 1)。如果我们象大胆的建筑师一样,在HGP(图2)坚实的基础上可以设计和建造这