技術原理
基因(遺傳因子)是遺傳的物質基礎,是DNA或RNA分子上具有遺傳信息的特定核苷酸序列。基因通過復制把遺傳信息傳遞給下一代,使后代出現與親代相似的性狀。人類大約有幾萬個基因,儲存著生命孕育、生長、凋亡過程的全部信息,通過復制、表達、修復,完成生命繁衍、細胞分裂和蛋白質合成等重要生理過程。生物體的生、長、病、老、死等一切生命現象都與基因有關。它也是決定人體健康的內在因素。
產生背景
人類基因組計劃(HGP)與曼哈頓原子彈計劃和阿波羅登月計劃一起被稱為二十世紀三大科學工程。它同時將貫穿于整個21世紀,被認為是21世紀最偉大的科學工程。
基因研究把一種疾病狀態與一種或幾種基因相對應起來研究的線性思維模式,并不能真實地闡明疾病發生發展的基因機理。
主要原因有二:
一是人類基因組所蘊含的約10萬個基因迄今只有大約1/10被克隆和確定,對于復雜疾病相關的基因可能只知道一部分,按照線性思維模式去研究基因,永遠是小作坊式和零敲碎打式的狀態,不可能從“整體”上搞清疾病的基因機理。
二是疾病相關基因是通過其相互作用(即時空網絡作用)參與疾病發生發展過程的,零敲碎打式研究不可能全面了解基因的網絡作用。因此,諾貝爾獎獲得者杜伯克首先提出應當從觀念上改變零敲碎打模式,提倡“整體式”研究模式——即基因組研究模式。
只有先把人類基因組搞清楚,一切問題才有可能迎刃而解。美國國會遂于1990年10月1日批準正式啟動HGP,為期15年。由于人類基因組的順利進展,在人類基因的測序和研發過程中引發了基因技術的重大革新和革命,從而把現代生命科學推向一個嶄新的階段。
主要功能
人類基因組計劃的目的是要破譯出基因密碼并將其序列化制成研究藍本,從而對診斷病癥和研究治療提供巨大幫助。那時候我們不僅可以看到癌癥、艾滋病等絕癥被攻克,人類可以通過基因克隆復制器官和無性繁殖;基因診斷和改動技術可以使人類后代不再受遺傳病的影響。那時候人類將進入藥物個性化時代,而且人類的生命也將延長。正是由于以下這些新技術和新領域的不斷出現和日新月異,人類在新世紀的生存和生活方式發生重大變化。
2016年4月外媒報道,以色列農業專家通過改變特定基因,能讓香蕉的保鮮期延長一倍,從而大大延長了香蕉這種常見水果的“貨架壽命”。