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地球生物基因组计划启动:拟破译所有复杂生命遗传密码

参考消息网11月3日报道 英媒称,科学家11月1日启动了一个庞大的项目,计划绘制出地球上所有150万种已知复杂生命物种的遗传密码图谱,并打算在十年内完成这项工作。

据路透社11月1日报道,他们称这一“地球生物基因组计划”(EBP)是继“人类基因组计划”(HGP)之后的“下一个生物学登月计划”。“人类基因组计划”历时13年,耗资30亿美元,于2003年完成了对人类DNA图谱的绘制。

报道称,担任EBP负责人的美国加利福尼亚大学教授哈里斯·卢因说,预计EBP项目将耗资47亿美元,“最终将为生物学推进保护生物多样性和维持人类社会的解决方案创造一个新的基础”。

他在伦敦举行的记者会上说:“有了路线图,有了蓝图……将为获得新发现、了解生命规律和进化原理、采取新方法保护稀有和濒危物种提供巨大的资源……为农业和医学领域的研究人员提供新的资源。”

报道称,该计划将把世界各地的一些大型研究工作纳入其中,包括美国牵头的一个旨在对全部6.6万种脊椎动物遗传密码进行测序的项目、中国的一个旨在对一万种植物基因组进行测序的项目,以及计划对大约200种蚂蚁基因组进行测序的“全球蚂蚁基因组联盟”项目。

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据报道,英国对红色和灰色松鼠、欧洲知更鸟、植狡蛛和黑莓的基因组测序也将被纳入这个庞大的数据库。

拟收集生物的数据量将达到“百亿亿次级”,超过推特、YouTube或整个天文学的数据量。

韦尔科姆基金会全球健康慈善组织的科学总监吉姆·史密斯说,EBP项目将具有“全球启发性”,而且与HGP一样,它具有将研究转化为健康和疾病相关应用的潜力。

他在记者会上说:“我们将从大自然中了解如何研发新的传染病疗法,找到延缓衰老的药物,带来养活全世界的新方法或是创造新的生物材料。”

报道称,到目前为止,人类只对不到3500个(仅占0.2%)复杂生命物种的基因组完成了测序,而测序结果中只有不到100个达到了可供研究人员查阅和学习的“参考质量”水平。

EBP的计划是增加上百万个达到“参考质量”的基因组测序结果。科学家说,这将彻底改变人类对生物学和进化的认识,推动自然保护工作,保护生物多样性。

卢因说,生物多样性迅速减少以及濒危或灭绝物种数量增加的迹象,凸显EBP项目的紧迫性。

“我们现在亟须编制地球上的生物目录,”他说,“我们这样做不是因为这很容易,而是因为这很难,而且很重要。”

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【延伸阅读】日媒:日本明年将解禁受精卵“基因组编辑”

参考消息网10月8日报道 日媒称,使用人类受精卵对“基因组编辑”技术进行研究一事将于2019年春天获得解禁。“基因组编辑”技术可以对生物细胞拥有的全部遗传密码(基因组)中的目标基因进行自由改写。厚生劳动省和文部科学省的有识之士联合会议日前批准了相关研究的伦理方针。虽然眼下尚不能在医疗领域开展应用,但搞清楚从受精卵到胎儿这段时期内的变化机制,或将有助于治疗不孕不育等生殖辅助技术的研究。

据日本《产经新闻》9月29日报道,指导方针明确说,研究对象将仅以生殖辅助医疗为目的,只能使用用于不孕症治疗的多余受精卵进行研究,而且只有在对提供受精卵的夫妇进行详尽说明并且获得认可的情况下才可以使用。由于伦理和安全层面可能存在的问题,经过基因组编辑的受精卵禁止被重新植入人体或动物体内。

报道称,有关经过基因组编辑的受精卵的基础性研究将于2019年4月解禁。一方面,基因改写技术的飞速发展有望对疑难杂症的治疗提供帮助;另一方面,基因被允许在多大程度上做出改变,还存在伦理和安全课题。由于改写后的人类基因将会被后代子孙继承,所以还潜藏着改变“人类未来”的可能。

报道称,对于今后解禁以遗传疾病和癌症等治疗为目的的基础研究的相关讨论也已经出现。2017年8月,美国研究人员宣布已经通过改变人类受精卵(基因)的实验成果修复了引发遗传性心脏病的变异基因。中国也在2015年开始了人类受精卵基因组编辑工作,在相关研究方面走在了前面。

报道表示,但是此类研究可能导致“定制宝宝”的出现,即根据父母的喜好选择他们想要遗传的能力或者相貌,这一点值得担忧。目前在这方面仍然存有法律空白,不能否认某些机构会在暗中进行与指导方针精神背道而驰的研究。

报道称,能够自由改变基因的基因组编辑技术近年来在医疗和农林水产等方面的应用得到了全球范围的推广,作为带动生命科学取得飞跃式发展的创新技术获得多方关注。

应用研究方兴未艾的是蔬菜和鱼类等的品种改良。此前为了获得优良品种往往需要经过数代交配,但是现在培育周期大大缩短。

报道还称,尽管距离摆上餐桌还需一定的时间,但是耐受病虫害和除草剂的水稻、不易腐烂的西红柿和长芽后也不含有害物质的马铃薯已经培育成功。

(2018-10-08 15:08:43)

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【延伸阅读】我国基因组深度注释研究取得重要进展

新华社武汉9月11日电(记者谭元斌)对复杂的基因组进行深入研究,确定哪些基因翻译蛋白质,哪些基因不翻译蛋白质,以及对这些基因的分布和结构进行精准描述等,是国际学界探寻生命奥秘的前沿课题之一。我国科研人员在该课题研究方面取得重要进展,全新的研究成果已在线发布于国际期刊《分子植物》。

记者近日从中国科学院水生生物研究所了解到,该所葛峰研究员学科组利用蛋白基因组学的研究策略和方法,成功对单细胞光合真核生物三角褐指藻的基因组进行了深度注释,完成了三角褐指藻的蛋白质组精细图谱,并建立了完整的真核生物基因组深度注释实验技术和分析流程。

据该研究成果第一作者、高级实验师杨明坤介绍,基因组是一种生物的所有遗传信息,以往对基因组进行深度注释多采用生物信息学的方法,而与之相比,蛋白基因组学的方法更直接,也更可靠。

杨明坤说,蛋白质是基因与生命活动的最终执行者,运用蛋白基因组学的方法对基因组进行深度注释,不仅能够发现新的蛋白质,还能够发现蛋白质翻译后修饰现象。此次团队的研究为三角褐指藻基因组的6628个基因提供了蛋白质水平上的支持,并且发现1895个基因不翻译蛋白质。特别是,他们新发现了许多可以翻译蛋白质的基因,其中相当一部分此前被学界认为是长链非编码的基因。

更为重要的是,该研究建立的实验技术和分析流程,可适用于各种已经完成基因组测序的真核生物,为真核生物基因组深度注释提供了重要工具。

杨明坤说,蛋白基因组学从蛋白质层面检测蛋白表达变化、调控模式以及与疾病相关的基因突变。因此,该研究成果的取得,有望进一步推动蛋白基因组学在生命和健康领域特别是精准医学方面的应用。

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(2018-09-11 18:15:17)

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【延伸阅读】科学家成功破译金雕基因组

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