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Descifrando el código de la vida: se completa el borrador del genoma humano
Como un gran avance en la historia de la ciencia humana, el "borrador de trabajo" del genoma humano Fue anunciado al mundo el 26 de junio de 2000. Este es otro gran avance en las ciencias de la vida en este siglo desde el descubrimiento de la estructura de doble hélice del ADN en 1953, sentando las bases de la biología molecular. En este siglo, los biólogos tienen un conocimiento bastante profundo de la base material, la estructura, la función y los mecanismos reguladores de los genes. En los últimos 20 años, la biotecnología moderna se ha aplicado gradualmente en la medicina, la industria y la agricultura. Las tecnologías emergentes, como la tecnología transgénica, la tecnología de clonación molecular, el diseño de fármacos y la terapia génica, se están volviendo prácticas. Términos científicos como "gen", "clon" y "ADN" han entrado en la vida cotidiana. Los genes dirigen la síntesis de proteínas con diversas funciones fisiológicas. Los ojos no crecen en los intestinos humanos porque el ADN que controla los ojos en los intestinos está cerrado y no tiene expresión. Sólo funciona en los ojos. Sin embargo, los genes tienen un control estricto sobre el momento y la posición organizativa, formando así una actividad vital ordenada y colorida, y al mismo tiempo tocando una canción de vida armoniosa.
El surgimiento y desarrollo del Proyecto Genoma Humano
El núcleo del "Proyecto Genoma Humano" es determinar la secuencia completa de ADN del genoma humano, que contiene los misterios fundamentales de vida. Comprender los detalles de la distribución de pares de bases de todos los genes equivale a encontrar la clave para descubrir los secretos de la vida humana, el envejecimiento, la enfermedad y la muerte, haciendo posible vencer enfermedades difíciles como el cáncer y prolongar la vida. Por lo tanto, el sueño de los científicos ha sido desde hace mucho tiempo descifrar el "libro celestial" de todo el código genético humano. Sin embargo, hay 3.600 millones de pares de bases en un individuo, y descifrar este "libro celestial" será el evento más grande y con mayor inversión en la historia de la humanidad.
La idea de este plan fue iniciada por primera vez por el Departamento de Energía de Estados Unidos. Los científicos de los laboratorios del departamento de Los Alamos y Lawrence Livermore quieren descubrir si los descendientes de los supervivientes de la bomba atómica de Hiroshima tienen mutaciones genéticas. Pero no hay otra manera. Después de pensarlo un poco, llegamos a la conclusión: sólo analizando la secuencia de los 3 mil millones de pares de bases del cuerpo humano podemos determinar si existe una mutación genética en una persona.
En una conferencia científica celebrada en Colorado en 1984, científicos del Departamento de Energía de Estados Unidos propusieron movilizar fuerzas científicas y tecnológicas nacionales para analizar el mapa del genoma humano. Como resultado, hubo muy pocos partidarios. Porque, según el nivel técnico de la época, analizar un par de bases costaba entre 3 y 5 dólares estadounidenses, y se necesitaría una enorme inversión de 15 mil millones de dólares para clasificar 3 mil millones de pares de bases. Más tarde, después de un período de ajuste y compromiso, muchos científicos que inicialmente se oponían al proyecto pasaron a apoyar el Proyecto Genoma Humano. En 1988, este programa recibió oficialmente 27,9 millones de dólares en asignaciones del Congreso y se lanzó oficialmente el 1 de octubre de 1990. 'Pronto, el Proyecto Genoma Humano se convirtió en un proyecto internacional apoyado por gobiernos de muchos países, entre ellos Estados Unidos, Gran Bretaña, Japón, Alemania, Francia y China, con 16 laboratorios y 1.100 científicos biológicos, expertos en informática y. Participó personal técnico.
El Proyecto Genoma Humano de mi país se lanzó oficialmente en 1994. En agosto de 1998, se estableció en Beijing el Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China, posteriormente los Centros de Investigación del Sur y del Norte; El genoma humano chino se estableció uno tras otro. En julio de 1999, China se registró en el HGSI Internacional del Genoma Humano y finalmente participó en el genoma humano y emprendió el 1% de la tarea internacional de secuenciación a gran escala del genoma humano, es decir, la tarea de secuenciación de 30 millones de pares de bases. el brazo corto del cromosoma 3.
Con el avance de los medios tecnológicos, el desciframiento del código de la vida se ha acelerado en los últimos años, y la puerta a los misterios de la vida está a punto de abrirse para la humanidad.
La trascendencia del Proyecto Genoma Humano
Después de 10 años de arduo trabajo por parte de miles de científicos de varios países, el borrador del genoma humano, que ha sido comparado con el "Libro de la Vida", ha sido completado.
Con la finalización del "Mapa de secuencias de ADN del genoma humano" en junio de 2001, se han incluido en la agenda la genómica funcional y la genómica médica (enfermedades), cuyo objetivo es revelar las funciones del genoma y los mecanismos reguladores.
El Proyecto Genoma Humano ha brindado oportunidades sin precedentes para avanzar en el progreso médico. Por ejemplo, descifrar el par 21 de cromosomas ayudará a encontrar genes relacionados con muchas enfermedades difíciles como la enfermedad de Alzheimer, la leucemia, la demencia congénita y la esclerosis lateral amioscópica, así como métodos para tratar estas enfermedades difíciles.
Todas las enfermedades humanas están relacionadas con los genes. No sólo se puede lograr el diagnóstico genético a través de genes, sino que también se puede realizar terapia génica. Es decir, modificando la estructura de los genes, regulando o cambiando la expresión genética, o entregando genes directamente a las células humanas para ejercer efectos terapéuticos.
El Proyecto Apolo en el Campo Biológico - Proyecto Genoma Humano
Hay tres grandes proyectos en la historia de las ciencias naturales humanas en el siglo XX, uno es el Proyecto Atómico de Manhattan y el el otro es el Proyecto Apolo de Alunizaje, el otro es el Proyecto Genoma Humano. La investigación científica ha demostrado que la vida humana, la vejez, la enfermedad y la muerte están relacionadas con los genes. Si se puede descifrar la secuencia y función de los genes humanos, será posible prevenir, diagnosticar y tratar diversas enfermedades de manera verdadera y efectiva. Por lo tanto, el Proyecto Genoma Humano, lanzado oficialmente en 1990, atrajo amplia atención en todo el mundo desde el principio. En 1999, como único país en desarrollo, mi país participó oficialmente en este proyecto de cooperación internacional que abarca varios siglos.
El Proyecto Genoma Humano es un proyecto global de ciencias naturales. Su objetivo inicial es pasar 15 años a través de la cooperación internacional para construir un mapa genético y físico del genoma humano, y desentrañar el cuerpo humano desde una perspectiva molecular. perspectiva El misterio de la vida proporciona nuevos medios para el tratamiento médico moderno. Su contenido principal es la construcción de diagramas de secuencia de ADN, que es el análisis de la composición de los 3 mil millones de pares de bases de moléculas de ADN en el genoma humano.
Actualmente, en este proyecto han participado 16 centros de genoma en 6 países, entre ellos Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Alemania, China y Japón, que han completado la determinación del mapa marco de trabajo de la secuencia del gen humano. y están trabajando con el de este año. Al mismo tiempo, entró en la segunda fase del Proyecto Genoma Humano, dibujando un "mapa de secuencia de ADN del genoma humano" preciso.
Nuestro país ha participado en la cooperación internacional y ha emprendido trabajos de secuenciación del genoma humano, incluido el Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China, el Centro Nacional de Investigación del Genoma Humano del Sur y el Centro de Investigación del Norte. Solo tomó más de un año completar el trabajo a tiempo. Entre ellos, el centro de Beijing se ha convertido en uno de los diez mejores centros de secuenciación del mundo entre los 16 centros de secuenciación del mundo. El llamado Proyecto 1 se refiere a la tarea de secuenciación de una región de aproximadamente 30 millones de pares de bases en el brazo corto del cromosoma 3 humano completada por el Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China. Dado que esta región representa aproximadamente el 1% de todo el genoma humano, se la conoce como el "Proyecto 1".
De acuerdo con los estándares del Proyecto Genoma Humano, el Centro de Beijing se ha sincronizado con la comunidad internacional y ha completado el segmento con mayor secuencia repetida, plantillas faltantes, mayor inversión y mayor precisión, y De hecho, ha medido casi 200 millones de pares de bases, ha enviado casi 40 millones de secuencias "consistentes" al Centro de datos del genoma humano, ha completado más de 100 de los "diagramas del marco de trabajo" y tiene las capacidades correspondientes de análisis de datos e identificación de genes. puede completarlos todos de forma independiente dentro de las 24 horas Análisis preliminar de los datos.
La importancia del Proyecto Genoma Humano ha sido reconocida por países de todo el mundo. El "Espíritu del Genoma Humano" de "cooperación global y libre intercambio" que defiende se ha convertido en un modelo de cooperación internacional en la historia de. ciencias naturales humanas. Participar en este proyecto no solo le da a nuestro país voz y voto en asuntos relacionados, sino que también marca que nuestro país está a la vanguardia mundial en genómica estructural.
Proyecto Genoma Humano 1 Secuenciación en China
Proyecto Genoma Humano 1 Secuenciación Secretos del laboratorio de China En octubre de 1990, el ser humano internacional conocido como el "Programa Apolo de Alunizaje" de ciencias de la vida El Se lanza el Proyecto Genoma. En septiembre de 1999, a China se le permitió unirse al Proyecto Genoma Humano y fue responsable de determinar la secuencia completa de 1.
El Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China, responsable de la principal tarea de secuenciación de "1", está ubicado en el Área B del Parque Industrial del Aeropuerto de Shunyi, Beijing, en un discreto edificio de cuatro pisos.
En la determinación de hasta 3 mil millones de pares de bases en los 23 pares de cromosomas humanos, los estadounidenses fueron los que más contribuyeron, con 54, seguidos por el Reino Unido, con 33, Japón con 7 y Francia. para 33, 2,8, Alemania es 2,2 y los científicos chinos han emprendido la tarea de secuenciar 1.
El 11 de agosto de 1998 se inauguró el "Centro del Genoma Humano" del Instituto de Genética de la Academia de Ciencias de China. En febrero de 1999, el centro decidió dedicarse a la secuenciación del genoma a gran escala para crear las condiciones para unirse al "Club Internacional de Secuenciación". El 7 de julio del mismo año, China se registró en el Grupo Internacional de Colaboración para la Secuenciación del Genoma Humano y solicitó unirse al "Club Internacional de Secuenciación". El pasado 1 de septiembre, en la quinta reunión sobre estrategia de secuenciación del genoma humano celebrada en Londres, el Centro de Beijing (Centro del Genoma Humano del Instituto de Genética de la Academia China de Ciencias) se incorporó como nuevo miembro. Actualmente, nuestro país ha puesto en marcha el "Proyecto Genoma de Biorecursos de China". El primer proyecto será el del arroz, el segundo será el de los cerdos, que se necesitan para el trasplante de órganos humanos y el tercero será el de la esquistosomiasis, que aún no ha sido erradicada. Todavía está en progreso.
Los científicos chinos completaron la tarea de secuenciación del 1% del Proyecto Genoma Humano en abril de este año antes de lo previsto, lo que permitió que este importante proyecto biológico que involucra a seis países finalice según lo previsto el 26 de este mes. Al participar en este proyecto internacional, las capacidades de secuenciación del genoma de China se han convertido en una de las cuatro principales del mundo, aportando luz y esperanza a la bioindustria china en el siglo XXI.
Historia de la investigación del Genoma Humano
1990
En octubre se inició el Proyecto Internacional del Genoma Humano, conocido como el "Proyecto Apolo de Alunizaje" de las ciencias de la vida. lanzado.
1998
En mayo, un grupo de científicos fundó Celera Genetics en Rockwell, EE. UU., con el objetivo de invertir 300 millones de dólares para mapear el cuerpo humano completo para el año 2001. Mapa del genoma, en competencia con el Proyecto Internacional del Genoma Humano.
El 23 de octubre, el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano de EE. UU. emitió un comunicado en la revista estadounidense "Science" de que todo el trabajo de secuenciación del Proyecto Genoma Humano se completará dos años antes de lo previsto, es decir, en 2003. .
1999
El 15 de marzo, el Wellcome Trust del Reino Unido anunció que a medida que los científicos aceleren su trabajo, se elaborará el borrador del genoma humano hasta el año 2000.
En septiembre, China fue aprobada para unirse al Proyecto Genoma Humano y fue responsable de determinar 1 de la secuencia completa del genoma humano, es decir, los 30 millones de pares de bases del cromosoma 3. China es el sexto país que participa en el Proyecto Internacional Genoma Humano después de Estados Unidos, Reino Unido, Japón, Alemania y Francia, y también es el único país en desarrollo que participa en este proyecto.
El 1 de diciembre, el equipo de investigación conjunto del Proyecto Internacional del Genoma Humano anunció que habían descifrado completamente el código genético del par 22 de cromosomas humanos. Esta es la primera vez que los humanos completan con éxito la determinación del mismo. secuencia completa de genes cromosómicos humanos.
2000
El 14 de marzo, el presidente estadounidense Clinton y el primer ministro británico Blair emitieron una declaración conjunta pidiendo la divulgación de los resultados de la investigación del genoma humano para que los científicos de todo el mundo puedan libremente Utilice estos resultados.
El 6 de abril, la empresa estadounidense Celera anunció que había descifrado el código genético completo de un experimentador. Sin embargo, muchos científicos europeos y americanos han expresado dudas al respecto y creen que la investigación de la empresa "no proporciona parámetros fiables sobre la longitud y la integridad de la secuencia genética" y, por lo tanto, presenta "lagunas".
A finales de abril, de acuerdo con el despliegue del Proyecto Internacional del Genoma Humano, los científicos chinos completaron 1. El tiempo de finalización del Proyecto del Genoma Humano se ha adelantado nuevamente y se espera que avance desde el original de junio de 2003 a junio de 2001.
El 8 de mayo, un equipo de investigación científica internacional compuesto por científicos de Alemania, Japón y otros países anunció que básicamente habían completado la secuenciación del par 21 de cromosomas humanos.
El 26 de junio, los científicos publicaron un borrador de trabajo del genoma humano.