基因組學的發展

06-01

首先讓我們看一下1859-2003基因科學大事記

1859年英國生物學家達爾文發表《物種起源》，第一次用大量事實和系統的理論論證了生物進化的普遍規律。

1865年瑞士科學家米歇爾發現核酸。

1866年奧地利生物學家孟德爾發表論文「植物雜交試驗」，提出了遺傳學的分離定律、自由組合定律和遺傳因子學說。

1879年德國生物學家弗萊明發現細胞核內的染色體。

1903年美國細胞學家薩頓發現了遺傳因子與染色體的平行關係，提出了遺傳的染色體學說。

1915年美國生物學家摩爾根創立了現代遺傳學的基因學說。

1924年德國細胞學家福爾根發現了核糖核酸（RNA）和脫氧核糖核酸（DNA）。

1927年美國遺傳學家繆勒發現X射線照射可人工誘使遺傳基因發生突變。

1929年俄裔美國生物化學家列文發現核酸鹼基的主要成份是腺膘呤、鳥膘呤、胸腺嘧啶、胞嘧啶。

1938年美國生物學家、遺傳學家比德爾與美國生物化學家塔特姆提出遺傳基因通過一定的化學反應起作用的理論。

1943年德裔美國生物學家、物理學家德爾布呂克，義大利裔美國生物學家盧里亞，美國遺傳學家赫爾希合作發現了病毒的複製機制。

1952年，他們又分別發現在上述複製機制中起決定性作用的遺傳物質是DNA。

1944年美國細菌學家艾弗里首次證明DNA是遺傳信息的載體。

1946年美國生物化學家塔特姆與美國遺傳學家萊德伯格合作發現了兩種細菌混合培養時發生了「雜交」現象，實現了基因重組。

1948年挪威科學家弗伯格提出了DNA螺旋結構的結論。

1951年美國女遺傳學家麥克林托克提出了可移動的遺傳基因（即「跳躍基因」）學說。

1952年美國遺傳學家萊德伯格發現了通過噬菌體的「轉導」實現的不同細菌間的基因重組現象。

1953年美國生物學家沃森、英國生物物理學家克里克在英國女生物學家富蘭克林和英國生物學家威爾金斯等人研究成果的基礎上，首先建立了

DNA的雙螺旋結構模型，並提出了DNA的複製機制。

1954年俄裔美國物理學家伽莫夫提出蛋白質的遺傳密碼是由3個鹼基的排列組合而成的假說。

1955年華裔生物學家蔣有興、瑞典生物學家萊溫確認人體的46條染色體。

1956年美國生物化學家科恩伯格與美國生物化學家奧喬亞用人工合成的方法製得了DNA和RNA。

1958年英國生物物理學家克里克提出了蛋白質合成的「中心法則」。巴基斯坦裔美國生物化學家霍拉納開始已用化學的方法合成64種可能的遺傳密碼，並測試它們的活性。法國醫學家勒熱內發現先天愚型痴呆症的病因是第21號染色體畸型，這是人類第一次發現染色體異常導致的疾病。

1961年法國生物化學家、分子生物學家雅各布與法國生物學家莫諾合作提出了「信使核糖核酸」（mRNA）和「操縱子」概念，闡明了RNA在遺傳過程中的信息傳遞作用和乳糖操縱子在蛋白質生物合成中的調節控制機制。美國生物化學家尼倫伯格發現了第一個遺傳密碼--苯丙氨酸的密碼是RNA上的尿密腚（UUU）。

1967年美國生物化學家霍利確定了丙氨醯轉移核糖核酸（tRNA）的76個核苷酸的順序及在蛋白質合成中的作用。

1963年巴基斯坦裔美國生物化學家霍拉納、美國生物化學家尼倫伯格、美國生物化學家奧喬亞等人測出了20種氨基酸的遺傳密碼。

1965年美國生物化學家霍利首次分析出丙氨酸tRNA所含的全部76個核苷酸的排列順序。

瑞士微生物遺傳學家阿爾伯首次從理論上提出了生物體內存在著一種具有切割基因功能的限制性內切酶。並於1968年成功分離出I型限制性內切酶。

1967年法國免疫學家、醫學家J·多塞發現並闡明控制免疫反應的細胞表面遺傳決定結構。

1970年美國分子生物學家、遺傳學家史密斯分離出了II型限制性內切酶。1971年，美國微生物遺傳學家內森斯使用II型限制性內切酶首次完成了對基因的切割。美國病毒學家特明、美國病毒學家巴爾的摩發現了「逆轉錄酶」，揭示了生物遺傳中存在著由RNA形成DNA的過程，發展和完善了「中心法則」。

1971年英國生物學家布倫納、美國生物學家霍維茨、英國生物學家蘇爾斯頓發現關於器官發育和程序性細胞死亡過程的基因調節現象。

1972年美國生物化學家伯格首次將剪切後的不同DNA分子連接組成新的DNA分子，首創基因重組技術。

巴基斯坦裔美國生物化學家霍拉納合成了含有77個核苷酸的DNA長鏈，1976年又合成了第一個具有生物活性的基因--共有206個核苷酸的DNA長鏈。

1973年美國分子生物學家科恩、美國生物化學家博耶合作完成了將兩種不同基因拼接的複合基因引入細菌的實驗，並申報了第一個基因重組技術專利。

1975年英國生物化學家桑格發明了確定RNA和DNA分子中鹼基排列順序的技術。美國分子生物學家吉爾伯特發明了DNA鹼基的快速分析方法。德國免疫學家克勒、英國生物化學家米爾斯坦合作開發出了單克隆抗體技術。

1977年美國生物化學家夏普、英國生物化學家羅伯茨發現斷裂基因。

1981年美國應用單克隆抗體技術首次檢測出世界上第一例艾滋病人。

1977年美國生物化學家博耶利用DNA重組技術產生出人丘腦分泌的生長激素釋放因子。

1978年美國哈佛大學的科學家利用DNA重組技術生產出胰島素。

1978年美國分子生物學家奧爾特曼和美國化學家切赫分別發現了RNA具有酶的生物催化功能。

1979年加拿大生物化學家史密斯發明能夠重新編組DNA的定點突變技術──「寡聚核苷酸定點突變法」。

1980年瑞士和美國科學家利用DNA重組技術使細菌生產出干擾素。

1981年中科院上海生物化學所王德寶等人人工合成了酵母丙氨酸tRNA。

1982年美國神經學家普魯西納發現比病毒還小、沒有核酸、但具有遺傳物性的病原微生物──朊毒體（意為「類蛋白質感染因子」）。

1983年美國生物化學家穆利斯發明利用「聚合酶鏈反應法」（PCR）。該技術可從極其微量的樣品中大量生產DNA分子，使基因工程又獲得了一個新的工具。第一株轉基因植物在美國誕生。

1985年義大利裔美國病毒學家杜爾貝科提出「人類基因組計劃」。

1986年第一隻胚胎細胞克隆動物（綿羊）在英國誕生。

1990年「人類基因組計劃」正式啟動。

1996年第一隻體細胞克隆動物（綿羊）「多莉」在英國誕生。

1998年中、日、美、英、韓五國代表制定「國際水稻基因組測序計劃」。

1999年國際人類基因組計劃聯合研究小組宣布完整破譯出人體第22對染色體的遺傳密碼。

2000年中、美、日、德、法、英6國科學家聯合宣布成功繪製出人類基因組草圖。「中國超級雜交水稻基因組計劃」正式啟動

2001年中、美、日、德、法、英6國科學家聯合公布了人類基因組圖譜及初步分析結果。

2003年第一隻體細胞克隆動物（綿羊）「多莉」死亡。中國大陸、台灣、香港科學家宣布聯手啟動「中華人類基因組單體型圖」計劃。中、美、日、德、法、英6國科學家聯合宣布完成人類基因序列圖。中、美科學家分別測定出非典型肺炎病毒的基因圖譜。

回顧2004年，十大科技熱點中有6項是跟基因組學，乃至生物信息學息息相關的。

印尼發現「小矮人」遺骨化石。在印尼的弗洛勒斯島發現一種過去不知道的，生活在大約一萬八千年前的古人類遺骨化石，根據對遺骨的分析，這些被稱為「小矮人」的古人個頭很矮，為0.9米左右，其大腦還不到現代人類的三分之一。

韓科學家克隆出人類胚胎。韓國科學家成功克隆出人類胚胎。雖然此前已克隆了很多動物，但這個研究成果首次顯示出克隆技術可應用於人類細胞。

「垃圾DNA」不是「垃圾」。「垃圾DNA」是那些科學家尚未發現其作用的人類基因組中的DNA序列，過去認為他們沒有用，故而有此一名。但是科學家現在發現，它們不僅不是垃圾，而且有可能對人類的生存起關鍵作用。目前，人體中大約有97%的基因組屬於「垃圾DNA」範疇。

更多物種瀕臨滅絕。環境和物種保護學家今年發出警告，對昆蟲、兩棲動物、爬行動物、鳥類和哺乳動物的調查顯示，目前物種消失速度增快，更多物種面臨滅絕的命運。

貧窮國家獲得醫藥的大進展。目前對一些貧窮國家實行的「公共—個人夥伴關係」的制度，正在「公共衛生事業中引起一場革命」。在這種夥伴關係下，科研機構、製藥公司和其他社會團體建立基金會，推動諸如艾滋疫苗等藥物的研製以及將藥物比較廉價地供應給貧窮國家。

新方法識別海洋深處生物。在地球的海洋和地面下面的深處，還有許多不為人知的生物種類，探查這些生物對了解地球上生物有重大意義。因此，如何確認海洋和地層深處生物的基因，就是一項有意義的研究課題。今年科學家已經研製成一種新技術，可以很好地確認海水或地層深處生物的基因。