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1、周次内容教师2分子医学概论分子医学概论分子医学概论分子医学概论, , , ,分子医学技术分子医学技术分子医学技术分子医学技术周俊宜周俊宜周俊宜周俊宜 副教授副教授副教授副教授3干细胞与再生医学干细胞与再生医学干细胞与再生医学干细胞与再生医学项项项项 鹏鹏鹏鹏 副教授副教授副教授副教授4细胞信号转导细胞信号转导细胞信号转导细胞信号转导: : : :基因调控与肿瘤基因调控与肿瘤基因调控与肿瘤基因调控与肿瘤黎孟枫黎孟枫黎孟枫黎孟枫 教教教教 授授授授5蛋白质组学及其实验技术蛋白质组学及其实验技术蛋白质组学及其实验技术蛋白质组学及其实验技术黎明涛黎明涛黎明涛黎明涛 教教教教 授授授授7细细细细 胞胞胞
2、胞 凋凋凋凋 亡亡亡亡朱振宇朱振宇朱振宇朱振宇 教教教教 授授授授8肿瘤转移的分子基础肿瘤转移的分子基础肿瘤转移的分子基础肿瘤转移的分子基础朱振宇朱振宇朱振宇朱振宇 教教教教 授授授授9血管增生的平衡调节血管增生的平衡调节血管增生的平衡调节血管增生的平衡调节高国全高国全高国全高国全 教教教教 授授授授10血管增生与疾病血管增生与疾病血管增生与疾病血管增生与疾病高国全高国全高国全高国全 教教教教 授授授授课程考试分分子子医医学学课课程程安安排排分子医学分子医学生生命命螺螺旋旋19941994年年2 2月，美国国立卫生研究院月，美国国立卫生研究院(NIH) (NIH) 卡普卡普(Karp) , (
3、Karp) , 布罗德布罗德(Broder)(Broder)癌研究癌研究 “分子医学的新方向分子医学的新方向 ”1995年年,美国美国分子医学分子医学杂志正式创刊杂志正式创刊 标志着标志着现代生物医学现代生物医学进入进入分子医学分子医学新阶段新阶段从从基因的角度基因的角度重新认识疾病，运用基因技术预防和重新认识疾病，运用基因技术预防和治疗疾病、鉴定身份，器官再造，运用基因技术防止治疗疾病、鉴定身份，器官再造，运用基因技术防止新生儿疾病，培育新的动植物品种新生儿疾病，培育新的动植物品种 目前目前基因技术基因技术大多数尚待完善，前景却未可限量。大多数尚待完善，前景却未可限量。 随着基因技术日益深入
4、、广泛地随着基因技术日益深入、广泛地干预生命干预生命，许多人，许多人也产生了诸多忧虑，从也产生了诸多忧虑，从伦理、道德、法律、社会伦理、道德、法律、社会的角的角度来重新审视基因技术的应用。度来重新审视基因技术的应用。分子医学分子医学的基本内容分子医学的基本内容: :疾病的分子机理 疾病的基因诊断 疾病的基因治疗 疾病的基因预防 分子医学的社会、伦理问题 分子医学与传统医学的主要不同在于前者对疾病分子医学与传统医学的主要不同在于前者对疾病分子医学与传统医学的主要不同在于前者对疾病分子医学与传统医学的主要不同在于前者对疾病的认识和操作都是在的认识和操作都是在的认识和操作都是在的认识和操作都是在分子
5、和基因分子和基因水平上进行的水平上进行的水平上进行的水平上进行的。 探索疾病的原因，是有效治疗疾病的前提。 目前，医学对某些还缺少有效的治疗方法，就是因为对病因缺乏深入的认识。 基因科学的发展，为人类从细胞内部的微观生理学和分子生物学水平上寻找病因提供了新的思路。1 1 疾病的分子机理疾病的分子机理尿黑酸症尿液尿液接触空气接触空气黑色常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病常染色体隐性遗传病tyrosinetyrosine尿黑酸尿黑酸氧化分解氧化分解尿黑酸氧化酶尿黑酸氧化酶尿黑酸氧化酶尿黑酸氧化酶先天性缺乏先天性缺乏先天性缺乏先天性缺乏尿黑酸氧化酶基因尿黑酸氧化酶基因尿黑酸氧化酶
6、基因尿黑酸氧化酶基因表达表达表达表达1949194919491949年波林发现镰刀型细胞贫血症（病人的红细胞为年波林发现镰刀型细胞贫血症（病人的红细胞为年波林发现镰刀型细胞贫血症（病人的红细胞为年波林发现镰刀型细胞贫血症（病人的红细胞为镰刀形）与镰刀形）与镰刀形）与镰刀形）与血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常血红蛋白结构异常相关。相关。相关。相关。 镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人镰形红细胞贫血病人Hb(HbS)Hb(HbS) 亚基亚基亚基亚基N N-val-val hishis leuleu thrthr propro valval gluglu CC肽链
7、肽链肽链肽链C CA ACCGGT TGG基因基因基因基因正常成人正常成人正常成人正常成人Hb(HbA)Hb(HbA) 亚基亚基亚基亚基N N-val-val hishis leuleu thrthr propro gluglu gluglu CC肽链肽链肽链肽链CTCCTCGAGGAG基因基因基因基因 正常血细胞正常血细胞镰形红细胞镰形红细胞镰形红细胞镰形红细胞英国女王维多利亚。她带有英国女王维多利亚。她带有血友病基因血友病基因血友病基因血友病基因，并将其传给了她的儿女。血友病是一种，并将其传给了她的儿女。血友病是一种遗传性凝血障碍疾病，患者可能因很小的伤口而出血不止导致死亡。血友病在女性一
8、遗传性凝血障碍疾病，患者可能因很小的伤口而出血不止导致死亡。血友病在女性一般表现为隐性遗传，较少发病，但会传给后代；在男性则表现为显性遗传，显示出病般表现为隐性遗传，较少发病，但会传给后代；在男性则表现为显性遗传，显示出病症。维多利亚女王在科堡主持的一次欧洲王室成员集会，与会者有症。维多利亚女王在科堡主持的一次欧洲王室成员集会，与会者有1717人是她的后裔，人是她的后裔，其中有她的孙女亚历山德拉（其中有她的孙女亚历山德拉（2121），她同俄国沙皇尼古拉二世结婚，导致他们的儿子），她同俄国沙皇尼古拉二世结婚，导致他们的儿子患有血友病。患有血友病。血友病血友病血友病血友病基基基基 因因因因 2 2
9、 疾病的基因诊断疾病的基因诊断 从从广广义义上上讲讲，大大多多数数疾疾病病都都可可以以从从遗遗传传物物质质的的变变化化中中寻寻找找出出原原因因。而而从从技技术术上上看看，只只要要找找到到了了与与疾疾病病相相关关的的基基因因，基基因因诊诊断断便便立立即即可可以以实实现现。随随着着“人人类类基基因因组组计计划划”的的进进程程，将将大大大大加加快快疾疾病病相相关关基基因因的的发发现现与与克克隆隆，基基因因诊诊断断将将成成为为疾疾病病诊诊断断的的常常规规方方法法。 单单基基因因疾疾病病的的诊诊断断：一一般般可可在在临临床床症症状状出出现现之之前前作作出出诊诊断断，不不依依赖临床表型。赖临床表型。有有遗
10、遗传传倾倾向向的的疾疾病病：易易感感基基因因的的筛筛查查，如如高高血血压压，冠冠心心病病，肥肥胖胖等。等。 外源性病源体：外源性病源体：如病毒、细菌、寄生虫等引起的传染病。如病毒、细菌、寄生虫等引起的传染病。 美国前副总统汉弗莱美国前副总统汉弗莱Humphrey)Humphrey)在在19671967年发现膀胱内有一肿物，病理切片未发现癌细胞年发现膀胱内有一肿物，病理切片未发现癌细胞 良性良性“慢性增生性囊肿慢性增生性囊肿”，未进行手术治疗。，未进行手术治疗。九年后，他被诊断为患有九年后，他被诊断为患有“膀胧癌膀胧癌膀胧癌膀胧癌”，两年后死于该病。，两年后死于该病。 19941994年，研究者
11、用灵敏的年，研究者用灵敏的PCRPCR技术对上述汉弗莱技术对上述汉弗莱19671967年的病理切片进行了年的病理切片进行了P53P53抑癌基因检查，发现那时的组抑癌基因检查，发现那时的组织细胞虽然在形态上还没有表现出恶性变化，但其织细胞虽然在形态上还没有表现出恶性变化，但其P53P53P53P53基因的第基因的第基因的第基因的第227227227227个密码个密码个密码个密码子子子子已经发生了一个核苷酸的突变。已经发生了一个核苷酸的突变。就是这个基因的微小变化，使其抑癌功能受损，导致就是这个基因的微小变化，使其抑癌功能受损，导致九年后细胞癌变的发生。这说明，在典型症状出现之九年后细胞癌变的发生
12、。这说明，在典型症状出现之前的很长时间，细胞癌变的信息已经在基因上表现出前的很长时间，细胞癌变的信息已经在基因上表现出来了来了P53P53抑癌基因抑癌基因DNA指纹 基因疗法，即是通过基因疗法，即是通过基因水平的操作基因水平的操作来治疗疾病来治疗疾病的方法。目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细的方法。目前的基因疗法是先从患者身上取出一些细胞（如造血干细胞、纤维干细胞、肝细胞、癌细胞等）胞（如造血干细胞、纤维干细胞、肝细胞、癌细胞等），然后利用对人体无害的病毒当载体，把正常的基因，然后利用对人体无害的病毒当载体，把正常的基因嫁接到病毒上，再用这些病毒去感染取出的人体细胞，嫁接到病毒上，再用这些
13、病毒去感染取出的人体细胞，让它们把正常基因插进细胞的染色体中，使人体细胞让它们把正常基因插进细胞的染色体中，使人体细胞就可以就可以“获得获得”正常的基因，以取代原有的异常基因；正常的基因，以取代原有的异常基因；接着把这些修复好的细胞培养、繁殖到一定的数量后，接着把这些修复好的细胞培养、繁殖到一定的数量后，送回患者体内，这些细胞就会发挥送回患者体内，这些细胞就会发挥“医生医生”的功能，的功能，把疾病治好了。把疾病治好了。3 3 疾病的基因治疗疾病的基因治疗 美国医学家WF安德森等人对腺甘脱氨酶缺乏症（ADA缺乏症）的基因治疗，是世界上第一个基因治疗成功的范例。19901990年年9 9月月141
14、4日，安德森对一例患日，安德森对一例患ADAADA缺乏症的缺乏症的4 4岁岁女孩谢德尔进行基因治疗。这个女孩谢德尔进行基因治疗。这个4 4岁女孩由于遗传基因岁女孩由于遗传基因有缺陷，自身不能生产有缺陷，自身不能生产ADAADA，先天性免疫功能不全，先天性免疫功能不全，只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的基因所替代。在以后的基因所替代。在以后的1010个月内她
15、又接受了个月内她又接受了7 7次这样的次这样的治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。谢德尔，谢德尔，1999 19901990年沃尔夫（年沃尔夫（WOffWOff）等发现，将带有甲型流感病毒）等发现，将带有甲型流感病毒核蛋白编码基因的质粒注射到小鼠肌肉内，可使小鼠能经核蛋白编码基因的质粒注射到小鼠肌肉内，可使小鼠能经受致死剂量的甲型流感病毒的攻击。这种裸露的受致死剂量的甲型流感病毒的攻击。这种裸露的DNADNA通过通过滴鼻和肠道也可以进人细胞，并获得成功的保
16、护性免疫。滴鼻和肠道也可以进人细胞，并获得成功的保护性免疫。这种具有疫苗作用的裸露这种具有疫苗作用的裸露DNADNA称之为称之为“基因疫苗基因疫苗”（gene gene vaccinevaccine）。）。 4 4 疾病的基因预防疾病的基因预防 基因疫苗的安全性极高，一是无直接副作用，二基因疫苗的安全性极高，一是无直接副作用，二是无间接副作用，不存在对人体的毒性，机体耐受性是无间接副作用，不存在对人体的毒性，机体耐受性好，输注疫苗不引起其它疾患。好，输注疫苗不引起其它疾患。19951995年年4 4月，经美国月，经美国FDAFDA批准进行了首例应用基因疫苗的人体临床试验。批准进行了首例应用基因
17、疫苗的人体临床试验。因而，可以看到其实际应用已指日可待了。因而，可以看到其实际应用已指日可待了。爱滋病基因疫苗爱滋病基因疫苗爱滋病基因疫苗爱滋病基因疫苗 时钟基因与抗衰老时钟基因与抗衰老 人类从公元人类从公元35003500年前就开始寻找长生不老药。老化的年前就开始寻找长生不老药。老化的原因有多种因素，如蛋白质损伤、原因有多种因素，如蛋白质损伤、DNADNA损伤、细胞膜损伤、损伤、细胞膜损伤、细胞内积累废弃物、端粒缩短等。细胞内积累废弃物、端粒缩短等。提升寿命上限的目标可以通过多种方法实现，除了治提升寿命上限的目标可以通过多种方法实现，除了治疗疾病、均衡营养、减少环境污染、适量运动等方法外，疗
18、疾病、均衡营养、减少环境污染、适量运动等方法外，发掘控制衰老或长寿的基因成为最有潜力的途径之一。发掘控制衰老或长寿的基因成为最有潜力的途径之一。 “时钟基因时钟基因”： 破坏破坏“时钟时钟1 1基因基因”（clock 1 geneclock 1 gene）可使线虫的寿命延长）可使线虫的寿命延长1.51.5倍。科学家们发现，人类也有与时钟倍。科学家们发现，人类也有与时钟1 1基因大致相同的基因。基因大致相同的基因。 “年龄年龄1 1基因基因”（age 1age 1）、“daf-2daf-2”等受损会延长寿命的等受损会延长寿命的基因。人类的基因。人类的DNADNA中原来就有负责化解活性氧毒性的基因
19、，我们中原来就有负责化解活性氧毒性的基因，我们也可以采取活化该基因的办法，以防止老化。也可以采取活化该基因的办法，以防止老化。 热量限制可以延长包括哺乳动物在内的许多物种动物的生命热量限制可以延长包括哺乳动物在内的许多物种动物的生命周期。限制热量摄入而延长生命的现象与一种叫作周期。限制热量摄入而延长生命的现象与一种叫作SIR2SIR2基因基因有有关。关。 “我还活着我还活着”基因基因一旦发生改变，就会使果蝇寿命延长一倍。一旦发生改变，就会使果蝇寿命延长一倍。 人体内也存在这种基因，它是通过改变新陈代谢来发挥作用的。人体内也存在这种基因，它是通过改变新陈代谢来发挥作用的。 DNADNA缠绕成的染
20、色体末端，有称做缠绕成的染色体末端，有称做端粒（端粒（telomeretelomere）的区域。的区域。控制着细胞的分裂次数，端粒随着细胞分裂每次变短，短到某个控制着细胞的分裂次数，端粒随着细胞分裂每次变短，短到某个程度，细胞将不再分裂。人的一生中，细胞大约能分裂程度，细胞将不再分裂。人的一生中，细胞大约能分裂50506060次。次。因此端粒是控制生理寿命的生物钟，而端粒长短就成为表示细胞因此端粒是控制生理寿命的生物钟，而端粒长短就成为表示细胞“年龄年龄”的指标。如果加入一种的指标。如果加入一种“端粒酶端粒酶”阻止它缩短，就可使阻止它缩短，就可使细胞保持年轻，人就像吃了细胞保持年轻，人就像吃了
21、“唐僧肉唐僧肉”一样实现长生不老的梦想。一样实现长生不老的梦想。 分分子子医医学学与与传传统统医医学学最最根根本本的的区区别别在在于于前前者者可可在在基基因因水水平平上上对对疾疾病病进进行行操操作作。对对遗遗传传物物质质操操作作可可能能引引发发的的后后果果一开始就是科学界和公众关注的问题。一开始就是科学界和公众关注的问题。分子医学的社会、伦理问题分子医学的社会、伦理问题 利用基因工程技术生产预定的蛋白质分子被证明是无利用基因工程技术生产预定的蛋白质分子被证明是无害可行的，因而在害可行的，因而在8080年代以来得到了迅速的发展，但将基年代以来得到了迅速的发展，但将基因操作直接应用于人类疾病的治疗
22、则与一般的基因工程不因操作直接应用于人类疾病的治疗则与一般的基因工程不可同日而语。可同日而语。 分子医学技术分子医学技术基因获取基因获取基因获取基因获取基因检测基因检测基因检测基因检测基因重组基因重组基因重组基因重组基因表达基因表达基因表达基因表达基因标记基因标记基因标记基因标记基因探测基因探测基因探测基因探测基因转移基因转移基因转移基因转移基因信息基因信息基因信息基因信息主要模式生物的基因组已经全部测序完毕；越来越多生物的基因主要模式生物的基因组已经全部测序完毕；越来越多生物的基因主要模式生物的基因组已经全部测序完毕；越来越多生物的基因主要模式生物的基因组已经全部测序完毕；越来越多生物的基因
23、组正在或已经完成测序。测序基因组之后组正在或已经完成测序。测序基因组之后组正在或已经完成测序。测序基因组之后组正在或已经完成测序。测序基因组之后功能基因组：基因功功能基因组：基因功功能基因组：基因功功能基因组：基因功能分析，进化分析，比较基因组分析等能分析，进化分析，比较基因组分析等能分析，进化分析，比较基因组分析等能分析，进化分析，比较基因组分析等. .分分子子文文库库基本策略基本策略构建不同的文库；构建不同的文库；基于核酸杂交的筛选基于核酸杂交的筛选; ;基于抗原抗体反应的筛选。基于抗原抗体反应的筛选。cDNA cDNA 文文 库库EcoRIGenomicLibraryInfectcell
24、sAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAcDNAsynthesisInfectcellscDNAlibrary噬菌体展示技术丝状噬菌体基因丝状噬菌体基因基因基因基因基因编码产物编码产物编码产物编码产物功能功能功能功能gIgIpIpI噬菌体装配噬菌体装配噬菌体装配噬菌体装配gIIgIIpIIpII噬菌体基因组复制噬菌体基因组复制噬菌体基因组复制噬菌体基因组复制gIIgIIpIIIpIII尾端外壳蛋白，与尾端外壳蛋白，与尾
25、端外壳蛋白，与尾端外壳蛋白，与F F因子结合因子结合因子结合因子结合gIVgIVpIVpIV噬菌体装配噬菌体装配噬菌体装配噬菌体装配gVgVpVpV噬菌体基因组复制噬菌体基因组复制噬菌体基因组复制噬菌体基因组复制gVIgVIpVIpVI外壳蛋白，末端外壳蛋白，末端外壳蛋白，末端外壳蛋白，末端“ “塞子塞子塞子塞子” ”gVIIgVIIpViIpViI外壳蛋白，高度疏水，组装起始信号外壳蛋白，高度疏水，组装起始信号外壳蛋白，高度疏水，组装起始信号外壳蛋白，高度疏水，组装起始信号gVIIIgVIIIpVIIIpVIII主要外壳蛋白主要外壳蛋白主要外壳蛋白主要外壳蛋白gIXgIXpIXpIX外壳蛋白
26、，高度疏水，末端外壳蛋白，高度疏水，末端外壳蛋白，高度疏水，末端外壳蛋白，高度疏水，末端“ “塞子塞子塞子塞子” ”gXgXpXpXgIIIgIII启动子激活蛋白启动子激活蛋白启动子激活蛋白启动子激活蛋白建 库筛选核糖体展示核糖体展示无细胞翻译系统无细胞翻译系统PCRPCR扩增的扩增的DNADNA文库文库mRNA-mRNA-核糖体核糖体- -蛋白质蛋白质固相化靶分子固相化靶分子体外展示系统酵母双杂交系统酵母双杂交系统GeneBindingDomainActivationDomainReporterGeneBaitProteinBindingDomainPreyProteinActivation
27、DomainThe Two-Hybrid System融合基因报道株ReporterGeneBaitProteinBindingDomainPreyProteinActivationDomain突突 变变 谱谱The Saccharomyces Genome Deletion ProjectThe Saccharomyces Genome Deletion Project用同源重组方法将用同源重组方法将61316131个基因中的个基因中的59165916个基个基因突变，获得相应的突变株（因突变，获得相应的突变株（Nature, 2002, Nature, 2002, 418: 387)418:
28、 387)； Kamath(Nature, 2003, 421: 220) Kamath(Nature, 2003, 421: 220)利用利用RNAiRNAi技术阻断了线虫技术阻断了线虫1975719757个基因中的个基因中的1675716757基因；并分析了相应的表型；基因；并分析了相应的表型；RNAiRNAi技术技术技术技术DicerRNAiRNAi技术技术siRNA55335533InitiationStepInitiationStepRISC 2 RNA binding 2 RNA binding proteinsproteins RNA/DNA HelicaseRNA/DNA He
29、licase Translation Initiation Translation Initiation FactorFactor RNA-Dependent RNA RNA-Dependent RNA Polymerase (RdRP)Polymerase (RdRP) Transmembrane Transmembrane ProteinProteinInitiationStepATPATPADP+ppiADP+ppiDICERKINASERdRPEffectorStepsiRNAbindingsiRNAunwindingRISCactivationRNAiRNAi技术技术Vectorse
30、xpressingsiRNAsU6U6H1H1siRNAsiRNAVectorsexpressingsiRNAsU6SensesequenceAnti-sensesequenceHair-pinloopSensesequenceAnti-sensesequence表表达达谱谱主要技术手段：主要技术手段：基因芯片基因芯片Medium-density DNA microarrayfluorescence imageslDNAarraywithadistanceof400umofcenter-to-centerlSYBRstainsssDNAprobe(Up)lCy5(red)andFluorX(G
31、reen)stainimmobilizedDNAprobes(Right)ArrayArea:0.6cmx0.3cm瓶颈问题瓶颈问题相关基因的基础数据相关基因的基础数据技术难题技术难题信号检测灵敏度信号检测灵敏度信号检测灵敏度信号检测灵敏度操作的简单化、自动化操作的简单化、自动化操作的简单化、自动化操作的简单化、自动化质控体系质控体系质控体系质控体系价格价格价格价格转基因生物转基因生物是指用实验方法导入的外源基因在染色体基因组内稳定整和并能遗传给后代的一类动物。自从1982年Palmiter等首次将大鼠生长激素基因导人小鼠受精卵雄性原核中，获得了个体比对照组大一倍的转基因“超级小鼠”以来，这项
32、高新技术受到各国重视，发展迅速，取得不少突破，全世界已申请的工程动物专利达到80多项。囊性纤维变性是一种遗传囊性纤维变性是一种遗传病，患者体内会产生粘稠的病，患者体内会产生粘稠的粘液，阻塞肺部、胰腺和消粘液，阻塞肺部、胰腺和消化器官的内部通道，大约有化器官的内部通道，大约有一半的患者活不过一半的患者活不过3131岁。英岁。英国国PPTPPT公司培育了植入人体公司培育了植入人体基因的克隆羊，羊奶中含有基因的克隆羊，羊奶中含有能够治疗囊性纤维变性的人能够治疗囊性纤维变性的人体蛋白。体蛋白。 维尔莫特所在的研究所曾维尔莫特所在的研究所曾向德国一家药厂出售一头这向德国一家药厂出售一头这样的样的转基因羊
33、转基因羊转基因羊转基因羊，获得，获得5050万英万英镑。镑。克隆羊克隆羊“多利多利多利多利” ”基因测序基因测序是确定是确定DNADNA双股链上每个独立结构单元或碱基的双股链上每个独立结构单元或碱基的确切顺序的过程。测序经常被称为确切顺序的过程。测序经常被称为“ “破译破译” ”，因为其结果就，因为其结果就像解码一样。解码结果包含数百页和成千上万行像解码一样。解码结果包含数百页和成千上万行4 4种字母的序种字母的序列。这些字母表示列。这些字母表示4 4种不同的碱基，分别用它们的首字母种不同的碱基，分别用它们的首字母A A、T T、C C、GG表示，其排列顺序中蕴藏着各种各样的遗传信息和表示，其
34、排列顺序中蕴藏着各种各样的遗传信息和生命指令。生命指令。 生物信息学生物信息学(bioinformation) (bioinformation) 是一门伴随着基因组研是一门伴随着基因组研究而产生的交叉学科。广义地说，它是从事与基因组研究有究而产生的交叉学科。广义地说，它是从事与基因组研究有关的生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释的一关的生物信息的获取、加工、储存、分配、分析和解释的一门学科。这个定义包含两层意思，即对海量数据的收集、整门学科。这个定义包含两层意思，即对海量数据的收集、整理以及对这些数据的应用。理以及对这些数据的应用。基因组，指的是生物体内的所有基因组，指的是生物体内的所
35、有DNADNA，包括它的基，包括它的基因。人类基因组计划要测定的是人体因。人类基因组计划要测定的是人体2323对染色体中的所对染色体中的所有有DNADNA的序列，它由的序列，它由31.64731.647亿个碱基对组成，共有亿个碱基对组成，共有3 3万万至至3.53.5万个基因。换句话说，生命天书是由万个基因。换句话说，生命天书是由3030多亿个字多亿个字写成的，如果将这写成的，如果将这3030多亿字排版到一张报纸上，那么大多亿字排版到一张报纸上，那么大约需要约需要2020万页纸才能排完这部巨著。万页纸才能排完这部巨著。 由此可以想见，由此可以想见，读取这部巨著所要耗费的时间将是如何的惊人。读取这部巨著所要耗费的时间将是如何的惊人。解读生命的“天书”-人类基因组计划
