人类基因组计划到目前为止有哪些成果?

栏目:资讯发布:2023-11-22浏览:2收藏

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现代遗传学家认为,基因是DNA(脱氧核糖核酸)分子上具有遗传效应的特定核苷酸序列的总称,是具有遗传效应的DNA分子片段。基因位于染色体上,并在染色体上呈线性排列。基因不仅可以通过复制把遗传信息传递给下一代,还可以使遗传信息得到表达。

人类只有一个基因组,大约有5-10万个基因。人类基因组计划是美国科学家于1985年率先提出的,旨在阐明人类基因组30亿个碱基对的序列,发现所有人类基因并搞清其在染色体上的位置,破译人类全部遗传信息,使人类第一次在分子水平上全面地认识自我。计划于1990年正式启动,这一价值30亿美元的计划的目标是,为30亿个碱基对构成的人类基因组精确测序,从而最终弄清楚每种基因制造的蛋白质及其作用。

人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)于1990年正式启动,其主要目标有:识别人类DNA中所有基因(超过10万个);测定组成人类DNA的30亿碱基对的序列;将这些信息储存到数据库中;开发出有关数据分析工具;致力于解决该计划可能引发的伦理、法律和社会问题。

经过多国科学家的共同努力,1999年11月23日,美国国家科学院的官员和参加人类基因组计划的科学家们庆祝人类基因组计划公众DNA测序工作完成第10亿个碱基对的测定。12月1日,一个由英、美、日等国科学家组成的研究小组宣布,他们已经破译了人类第22对染色体中所有(545个)与蛋白质合成有关的基因序列,这是人类首次了解了一条完整的人类染色体的结构,它可能使人们找到多种治疗疾病的新方法。

研究显示,第22对染色体与免疫系统、先天性心脏病、精神分裂、智力迟钝和白血病以及多种癌症相关。完成对第22对染色体的测定将对这些疾病的早期诊断和治疗起到帮助作用。这一成果是宏大的人类基因组计划的一个里程碑。

我国在1993年启动了相关研究项目,近两年又在上海和北京相继成立了国家人类基因组南、北两个中心。1 999年7月,我国在国际人类基因组注册,承担了其中1%的测序任务,此举标志着我国已掌握生命科学领域中最前沿的大片段基因组测序技术,在结构基因组学中占了一席之地。

人类基因组计划是当代生命科学一项伟大的科学工程,它奠定了21世纪生命科学发展和现代医药生物技术产业化的基础。原计划用15年时间即到2005年完成30亿碱基对全部序列测定,但由于它在科学上的巨大意义和商业上的巨大价值,使得这一计划完成时间一再前提。1998年对原计划进行了修改,准备提前两年即2003年3月完成测序工作。有关人士认为,从商界介入人类基因组力度看,估计完成时间还会再提前。(

我们的教科书把中国人,日本人,蒙古人等东亚人种称之为蒙古利亚黄种人,但是在现代DNA分子生物学的研究下,得出了惊人的结论!!

中国人与蒙古人,日本人并不是同种的蒙古利亚黄种人种! 科普一下!

秦汉时代,蒙古人还没产生,更别提 夏商周!!

秦汉之前 汉民族 叫做 华夏,因为汉朝 征服了 不可一世的游牧民族匈奴,从此被称为汉民族!!

现代DNA已经证实,汉族---华夏民族 是世界上唯一 一脉相承的最古老的最智慧最强盛的民族!

而蒙古人DNA 与汉人差别很大,学术上是属于 矮黑人种(D-YAP)与棕色人种(C-M130),而汉族则是真正的东亚黄种人(O-M175)(汉族父系完全没有D-YAP和C-M130)

蒙古人从DNA基因图谱上看,实质上是 北方部分汉族与北方各游牧民族的杂交民族而已!而日本人种也含有大量的矮黑人种(D-YAP)与棕色人种(C-M130)!!而O-M175东亚黄种人基因是显性基因,所以满蒙日本等含有大量黄种基因的民族外表像中国汉族人,但本质上有巨大差异!

从DNA基因图谱上看,中国汉族O-M175 黄种人基因深刻的影响和改变了东北亚其他各民族的基因,包括蒙古,满族,维族,藏族,乃至朝鲜和日本等东北亚民族!!

O-M175 黄种人基因

D-YAP  矮黑人基因

C-M130 棕种人基因

汉族人无论是南方汉人还是北方汉人,Y染色体中都没有D-YAP,C-M130这两种基因

而北方民族蒙古人,突厥人,满族人,朝鲜人和日本人都有D-YAP和M130

汉族人的基因是96%的M175+4%的M45,其血统纯度在世界大民族中首屈一指

在人类主干的18个Y染色体类型中,日本人Y染色体结构是:

O-M175 542%(黄种人基因)

D-YAP 347%(小矮黑人)

C-M130 85%(小矮棕人)

日本人黄种基因确是在东亚国家中是最低的。

古亚洲人分为两种,一种是矮黑人(D-YAP),他们和非洲黑人(尼格罗人)拥有一个共同的祖先,另一种是棕种人(C-M130)。纯种的矮黑人是印度的安达曼人,东南亚的维达人等,而纯种的棕种人如今已不存在,但他们是蒙古人,女真人,澳大利亚土著等民族的直系祖先。矮黑人,棕种人先后从亚洲南部北上东亚后,肤色变浅。矮黑人中最进化的一支是日本的阿伊努人(虾夷人),它们是纹绳人的后裔,也是大和民族的重要底子。另外,西藏人中也拥有大量的矮黑人父系成分。

第二次出非洲的人群被称为中东部落(F-M89),其中的一支演化为欧亚部落(K-M9),其余进化成地中海-高加索人种,属于暗白人种。欧亚部落的原始人种属于未分离的黄白人种,又演化成好几支。其中一支形成东亚部落(NO-M214),被称为黄种人(又称华夏-芬兰人种),另有一支形成中亚部落(P),属于早期的白种人。东亚部落的黄种人又分离为两支,一支是芬兰人,部分北亚人的直系祖先(N-M231),另一支则形成中国人,东南亚人的直系祖先(O-M175)。在M175的基础上,东亚地区的黄种人演化为华夏,东夷,百越,苗瑶,百濮,南岛等一系列民族。而中亚部落也分化为两支,一支是印第安人和他们的北亚祖先(Q-P36),一支是主流欧洲人和印度雅利安人的祖先(R-M207)。其中进入欧洲的白种人是后来的日耳曼人,斯拉夫人,波罗的人,克尔特人的主要祖先(当然这些民族还有少部分其他来源)。

东亚大陆情况是:最先来到东亚洲大陆的是YAP和M130, 其后第三批走出非洲大陆的M9旗下的M175几路大军先后进入东亚大陆,M175下M119夷越集团最先到中国南部和东部,紧接着是M175旗下的M122下的东进苗蛮集团,这两大集团驱逐了YAP和M130,使得中国大陆基本不存在YAP和130,大部分被驱赶到北部(蒙古,朝鲜,日本),南部和西藏,但在大陆一些少 数 民族土家族、彝族、瑶族基因仍然保留了YAP的基因最后到达中原的就是M122大旗下M117华夏集团,此后的历史就与中国上古传说完全吻合,华夏集团炎黄部落打败了夷越集团的蚩尤部落,以及苗蛮集团,奠定汉族的基础!这就是DNA分析的华夏上古迁移状况!

汉民族的基因分成96%的M9和4%的M45,无论从血统上还是文化上都是高度纯洁与统一的 汉文化创造了领先世界2000年的文明,这不是偶然的,近代数百年的落后则是偶然和暂时的

汉民族自古至今都有强烈的家族宗族观和姓氏文化,崇敬祖宗,家谱文化,光宗耀祖,世界上最先进最早的姓氏文化也科学的避免了近亲繁殖,与血缘上的混乱!!这是汉族自古一直保持庞大人口基数以及纯正血统的核心要素!!

南方汉族主要是历史上几次大的战争期间 大量 从北方 黄河流域 迁移移民过去的,融入了部分南方各民族,而北方汉族也融入了部分北方各种民族,但是 无论是 父系还是母系,南北方高度统一,差异是小部分,共性是大部分,这在全世界各民族中 算是高度纯种的超大民族了!!!

人种的DNA研究也解释了 人类文明为何在 西方白种人和东亚黄种人 中创造和发展,人种DNA决定了!

华夏民族 在汉唐之后逐步衰落,不是人种不行,而是迂腐的儒家思想束缚压制扼杀了华夏民族的尚武精神,民族血性, 使得华夏民族成为 文明但软弱无能,任人宰割的落后民族,经历了数次 野蛮落后民族对文明民族的大冲击,但好在人口数量巨大,分布很广,使得文明种族的血脉得以传承和延续,这也正是中国是四大古文明唯一能延续至今并能重新崛起的根本因素!!

在现代DNA分子生物学面前,妄图分化,瓦解中华民族主体民族的凝聚力与向心力的 汉族血统虚无论杂交论,南北汉族论都可以终结,中华民族势必更加凝聚团结和强盛!!

现代分子生物学充分证实了汉民族是世界上最优秀的人种,只是我们暂时衰弱了,但是文明种族的火种我们一直延续着,我们知道我们的文明的血统,必定促使我们重回文明的巅峰,不愧对华夏二字!!

从现代人种分子生物学的研究还可能得出更惊人的秘密:人类几大古文明:古埃及文明,古苏美尔人文明(古巴比伦),古中国文明,甚至 古玛雅人文明, 实质上都是 黄种人创造的!!!很明显巴比伦、苏美尔都在埃及和中国的中间,是黄种人从埃及迁徙到中国的中转站,从DNA分析的古人类迁移路线分析这种可能性完全存在!!我们的血脉中不仅仅保存着古中国的文明火种,还保存着古黄种文明人种的基因,我们肩负着无上荣光的古文明种族复兴的历史使命,去创造更加灿烂辉煌的现代文明,重返人类文明的制至高点!!!!

附DNA图谱:

出品:科普中国

制作:栗静舒(中国科学院古脊椎动物与古人类研究所)

监制:中国科学院计算机网络信息中心

你的家里,是否有一本泛黄的家谱?里面记载的许多名字虽然陌生,但其承载的个体与你有着亲密的血缘关系。

普通人的家谱往前追溯三五辈,就往往让后人感到复杂难辨。那些古人类学家,纵跨百万年甚至更长时间尺度,横览扑朔迷离的亲缘关系,仅凭一些散落的残骸断骨,又如何编写人类祖先的"家谱"?

化石保存至今,往往被复杂的埋藏过程改造得支离破碎,所以研究者获取到的多是零星的人骨片段,诸如几颗牙齿(中学 历史 教科书开篇提到的元谋人,实际上就是根据两颗牙齿而命名的),胳膊或者大腿骨,脚趾头,手指头……对于化石的观察、种属与部位鉴定、测量与比较,是研究人类遗骸的第一步。

据说,古人类学家贾兰坡先生有个习惯,常常在兜里揣几块人类化石,反复地摸索与感受,以增进对古人类骨骼的了解。虽然现在的学者不再被允许将化石揣到兜里,但是识骨寻踪的基本功训练绝不可免。如果连人和动物化石都傻傻分不清,是大腿还是胳膊的问题也没弄明白,那么何谈下一步的研究。

当然,如果足够幸运地发掘出完整的遗骸,那么就可以轻松愉快地完成第一步了。可惜天公不作美,这种送分题出现的概率很低,不论是我们所知的北京猿人化石,还是人类的"老祖母"——南方古猿露西的化石,都是古人类学家们在长期野外调查与发掘中,找到碎片才拼出来的相对完整的遗骸。

有时候,仅仅找到头骨,也足以让古人类学家们欢呼雀跃,因为 头骨蕴含着其他部位难以比拟的丰富信息。 看面相就能找到很多信息:比如面相是像现代人类还是更像猿类,头骨是否浑圆,脑容量有多大,牙齿是否原始,等等。而高分辨率工业CT技术、3D复原、几何形态量化各个微小解剖部位等手段,使得古人类学者从头骨中获得了更多的形态数据。之后,通过对数据进行分析,就能绘制出人类祖先的系统发育树。

但是,通过这种方式绘制出的家谱,存在着显而易见的局限性。万一有些古人类,只是长得显老呢?

2015年,一个古人类研究团队宣布,在南非找到了当地最早的古人类——纳莱迪人(Homo naledi),因为纳莱迪人具有许多原始古人类特征,比如较小的脑容量与南方古猿的相当,研究者推测这些古人类的生活年代距今约300万年。

两年后,综合光释光、古地磁、铀系等多种测年法得出的年代数据,却让大家大吃一惊,距今300万年的纳莱迪人实际上只有约30万年的年龄(距今约335万至236万年)——纳莱迪人并不是南方古猿的竞争对手,而是尼安德特人的邻居。由此可见,仅仅根据面相判断发现的头骨是原始还是现代,是无法真正得知其所处的演化位置的。毕竟,长得显老,也不是纳莱迪人的错啊!

再比如在30万年前的非洲大陆,一些原始人类的头骨和早期现代人头骨的解剖学特征有一定的关联,可以说同时具备"原始"与"现代"的特征,而古人类学家也很难真正找到令人信服的、可以统一区分的标准。不仅如此,实际上在人类演化的各个阶段,比如处于直立人至智人阶段大多数古人类化石,都难以根据其骨骼形态特征而判断谁古老、谁年轻。

所以说,再高级的摸骨、看相,也是远不够的。

如上文所言,测年结果改变了纳莱迪人的演化位置,也正是因为年代不清楚的原因,导致学术界对很多标本的重要性都存有疑问。古人类学家高星曾说过, "年代的准确性,对研究不同地区的古人类间的演化过程、时序和迁移路线等方面,可以起到决定性的作用。"

但是,获取年代数据并不是一件简单的事情。在古人类研究中,能够获取到的年代一般分为 "绝对年代" "相对年代" 绝对年代一般指直接在化石上测得的年代。 但考虑到古人类化石的稀有性,很少会有学者慷慨地拿出标本让年代学家打洞磨粉(取样)。虽然舍不得人骨"套"不到信服的数据,但是目前大多数学者们仍会选择更为保守的"相对年代"。

相对年代的测定,包括对化石出土的层位,和化石一起出土的哺乳动物、文化遗物,化石中填充的沉积物等进行测年。 正是因为用来测年的对象不同,往往会出现一个遗址、多个年代数据结果。同时,由于测年技术的不断改进,很多古老的遗址,也常常出现出时而老、时而新的年代数据。

北京猿人遗址发现于1921年,算是最早发现于我国的古人类遗址,但直至今日,仍然不断地有新的年代数据刷新之前的记录。2009年《自然》杂志就曾以封面文章的形式,刊登了一个新的年代数据(距今约77万年,在此之前一般认为北京猿人遗址距今约50万年),将北京猿人置于"一个更冷的新年代",对北京猿人的耐寒能力提出了挑战。

同样在1921年,非洲首次出现了古人类的踪迹。一群矿工在赞比亚布罗肯山发现了一个原始的颅骨,后来被命名为卡布韦人。古人类学家根据其头骨以及后来发现的人类骨骼,将其归入海德堡人。而学术界认为,海德堡人可能是欧洲尼安德特人与非洲现代人最后的共同祖先。

近日,《自然》杂志的一篇文章,公布了最新的年代数据。不同于"变老"20万年的北京猿人,卡布韦人"年轻"了20万年(距今约324-274万年,在此之前一般认为距今约50万年)。

也就是说,以卡布韦人为代表的这一支海德堡人,曾与智人祖先、纳莱迪人、尼安德特人等,同时出现在非洲南部?那祖先这一假说,岂不不攻自破?卡布韦人,究竟是怎样的存在?

基因检测,可谓当今家喻户晓的亲子鉴定黑 科技 。 如果说近二十年来,是哪项研究彻底改写了许多古人类演化故事,非古DNA研究莫属。David Reich在《人类起源的故事》中,甚至将古DNA研究视作继碳十四测年之后的第二次考古学科学革命。似乎只要能提取到DNA信息,很多关于亲缘关系的问题就有了答案。

根据基因研究,学术界提出"非洲多地区起源说(African multiregionalism)",即在40万年—1万年间,由于气候原因,非洲大陆被分割成不同的生态区域,生活在不同区域的不同种群的人常常处于半隔离状态独立演化,并产生基因变异;但是隔一段时间,这些人群就会在交界点上发生基因交流,频繁的基因交流最终产生现代人类。2020年年初,有研究团队在现代西非人基因组中,发现平均有66%到7%的古老基因来自一种"幽灵"古人类群体,这个群体可能就是当初人群基因交流的证据。

而在关于卡布韦人的研究文章中,研究者也不免猜测,和智人祖先、尼安德特人、纳莱迪人等古老人群生活在同时代的卡布韦人,也许就属于这样的"幽灵人群"。

不过, 古DNA信息极容易被降解,如果降解到一定程度,再先进的DNA测序手段也无法检测。 距今约700—900万年左右,人与猿就走到了揖别的岔路口,但是迄今为止人类最古老DNA证据,也不超过40万年。

2019年,《自然》发表一篇题为《DNA,请挪步:轮到古蛋白登场揭示人类史了》的报道,似乎带给了学术界新的希望。

同样保存了遗传密码的古蛋白质,似乎比古DNA更加稳定,能够保存的时间更久,留下来的概率也更大。古生物学家们甚至在距今13亿年前的始孔子鸟羽毛化石中,发现了保存至今的角蛋白。难怪有些乐观的学者们认为,未来,古蛋白质组学有希望解锁整棵人类演化树。

从利用古蛋白在骨骼碎片中寻找人类骨骼、鉴定人类遗骸性别,到仅仅凭借蛋白质序列,就鉴定出夏河丹尼索瓦人,再到从距今180万年格鲁尼亚的德马尼西人遗骸中提取到古蛋白序列,看起来,古蛋白质研究确实势不可挡。

2020年4月,《自然》再次发表了参与夏河丹尼索瓦人鉴定工作的Frido Welker及其团队的研究成果,此次被研究的先驱人(Homo antecessor),一般被认为是最早到达欧洲西部人科成员。根据曾经对骨骼、牙齿形态的研究,研究者认为先驱人既与尼安德特人有相似点,同时具有部分早期现代人的特征,这导致无法判断先驱人与直立人、尼安德特人以及早期现代人的关系。

而在新的研究中,研究者不但在牙齿中提取到了古蛋白组信息,并且将蛋白质序列与来自格鲁吉亚的直立人、现代人的同类蛋白质进行比较,进而将先驱人放置到人类演化树上相应的位置,即先驱人是后来中晚更新世的古人类——包括现代人、尼安德特人和丹尼索沃人——的一个关系亲密的姐妹谱系。

但是不置可否的是, 古蛋白研究和测年技术、古DNA研究面临同样的问题,那就是对标本的破坏性。 同时,蛋白种类繁多,序列及其结构较DNA也更为复杂,所以在实际操作中仍然困难重重。例如,蛋白质不能够像核酸序列一样扩增,故检测灵敏度有限,对样本中蛋白含量要求较高。此外,对于降解较为严重的样本,很难得到完整的肽段信息用于测序。

不过,我们也看到,化石本身并不具有智慧,只有靠着一代代学者对这些牙齿和碎骨进行多学科分析、多角度 探索 ,我们距离人类祖先图谱的完成、距离人类演化的真相才能越来越近吧。

参考文献:

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11 Chen F, Welker F, Shen C C, et al A late middle pleistocene denisovan mandible from the tibetan plateau[J] Nature, 2019, 569(7756): 409-412

文章仅代表作者观点,不代表中国科普博览立场

楼下说的没错,每个人的基因都是有一半来自父亲,有一半来自母亲。而父亲有一半来自爷爷,母亲有一般来自姥爷。这是常规遗传学告诉我们的。

那么我告诉你一个更进一步的知识。一个人是从精子和卵子结合变成受精卵的,精子是纯粹的遗传物质,而卵子是带有一半遗传基因的完整细胞。在这些细胞中有线粒体啊之类的细胞器,其实这些细胞器中也存在一些现在研究还无法彻底定义的非基因组遗传信息,比如线粒体DNA等。因此每个人得到的遗传信息其实在基因组层面是父母各一半,在非基因组遗传层面全部来自母亲,这是一种母系遗传。母亲的非基因组遗传是来自于姥姥。

总体来说你的答案,应该是姥姥的最多。

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