后基因组时代的健康法则
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基因组学与后基因组时代基因组学(Genomics)是研究生物体的全部基因组结构与功能的科学领域。
近年来,基因组学在技术和知识的推动下,取得了突破性的进展。
随着高通量测序技术的发展和成本的下降,基因组学逐渐进入了后基因组时代,开创了生命科学研究的新纪元。
一、前基因组时代的开端基因组学诞生于20世纪90年代,当时的研究主要集中在DNA序列分析和基因功能的系统性研究上。
科学家们通过尝试性的方法破译DNA序列中的密码,成功地识别出了像人类基因组这样的复杂生物种类的基因组序列。
这些里程碑式的发现为我们解决许多重大问题铺平了道路,例如揭示人类的进化历程、疾病的发生机制等。
然而,在那个时代,我们对于完整的、全面的基因组研究还远未达到。
二、后基因组时代的来临进入21世纪以来,随着高通量测序技术的问世,基因组学研究的进展取得了巨大的突破。
高通量测序技术能够以前所未有的速度和精准度获取大规模的DNA序列信息,从而改变了我们对基因组的认知。
这种技术的出现,使得科学家们能够更全面、更高效地进行基因组学研究,同时也大大提高了基因组学的可行性和可扩展性。
1. 全基因组测序全基因组测序是高通量测序技术的一项重要应用。
它是指对一个生物体的完整基因组DNA进行测序,从而推动了对基因组的研究。
全基因组测序的发展,不仅加速了新物种的基因组测序工作,还为我们探索生物的进化机制、基因家族的起源等问题提供了更多的证据和材料。
2. 转录组学转录组学是后基因组时代的重要研究手段之一。
通过对不同组织、不同发育阶段或不同环境下的基因表达水平进行系统的研究,我们可以揭示基因在不同条件下的功能和调控机制。
转录组学的研究不仅能够帮助我们理解生命的表达规律,还有助于识别潜在的功能基因和调控元件。
三、基因组学在科学研究中的应用基因组学在科学研究中发挥了重要的作用,为众多领域的研究提供了巨大的支持和推动。
以下是一些基因组学在科学研究中的应用示例:1. 进化生物学基因组学的发展,为进化生物学研究提供了重要的工具和数据资源。
禀赋概念的理解与诠释关键词中医禀赋学说遗传信息胎传信息学术探讨禀赋的概念,在中医学浩瀚的医籍文献中,记述颇多,诸如:禀质、禀受、禀气、资禀、赋气、资质等,另有胎禀、胎赋、胎肖、胎传及天赋、天授、天年、先天、素体、素质等等。
禀意接受,是子代承受父代;赋即给予,是父代赋予子代。
辞书对于禀赋的解释大体相同,但也有细微差别,《辞源》:“禀赋,称人所禀受的资质。
”《辞海》:“禀赋,犹天赋,指人所禀受的天资或体质。
”《康熙字典》引“《韵会》:禀受也,给与也。
《礼·中庸》:天命之谓性。
性者,人所禀受。
朱传注曰:气以成形,而理亦赋焉。
”在此“气”即可理解为物质,“理”则为功能。
即生命的功能依一定的物质基础向下一代传递。
《现代汉语词典》释禀赋为:“人的体魄、智力等方面的素质。
”《中医大辞典》则把“禀赋”解释为“先天赋予的体质因素”。
中医禀赋理论的起源可以追溯到战国至西汉时代的《内经》,其《灵枢·天年》篇曰:“黄帝问于岐伯曰:愿闻人之始生,何气筑为基?何立而为楯?何失而死?何得而生?岐伯曰:以母为基,以父为楯,失神者死,得神者生也。
……血气已和,荣卫已通,五脏已成,神气舍心,魂魄毕具,乃为成人。
”张景岳《类经》云:“夫禀赋为胎元之本,精气之受于父母者是也。
”明·石寿棠《医原》曰:“人身囫囵一个形躯,禀父母之精血凝结而成。
”可见,禀赋来自于父母,即是先天人所禀受的“精”与“气”等物质基础,而且还有“神”、“理”等生命功能。
然而中医学中禀赋概念尚待研究,应用现代诠释学的原则与方法做初步的探讨,具有一定的现实意义。
1 禀赋以遗传信息为主禀赋之源便是生命之源,生命之源来自父母之精,《素问·金匮真言论》曰:“夫精者,生之本也。
”《灵枢·本神》篇说:“生之来,谓之精。
”《灵枢·决气》篇也说:“两神相搏,合而成形,常先身生,是谓精。
”可见禀赋受于父母,在未生之前,亦即是先天。
0710生物学一级学科简介一级学科(中文)名称:生物学(英文)名称: Biology一、学科概况生物学是人类在对生存环境和自身认识的长期积累中,逐渐建立和发展起来的一门古老学科,与医学、农学有着密不可分的联系。
特别是在今天,人类社会生存和发展面临的诸多难题以及相关支持学科的发展都更加凸显了生物学的重要性,同时也极大地推动了生物学的迅速发展。
生物学的发展大致可分为为3个阶段:① 19世纪以及更早的时期,是以形态描述为主的时期。
② 19世纪至20世纪的前半个世纪, 进入了实验生物学时期,生物学建立并得到长足发展。
③ 20世纪50年代以来,进入了快速发展的现代生物学时期。
生物学作为一个独立的学科概念出现于19世纪。
然而,生物学的起源通常追溯到古希腊,特别是哲学家亚里士多德的贡献。
他对动物分类与解剖的工作,被看作最早的系统性的生物学研究。
17至18世纪,生物学最早的分支-植物学和动物学逐渐形成专门的学科,1735年林奈建立的用于分类的‘二名法’沿用至今。
19世纪到20世纪的前半个世纪,是生物学建立和快速发展的时期。
借助于显微镜的发明和应用,施旺与施莱登于1838年和1839年提出了细胞学说,展示了生物界的同一性;1859年达尔文的进化论解释了生物的多样性;1966年孟德尔遗传学说和随后的摩尔根的基因学说揭示了生物的遗传规律。
正是细胞学说、进化论和遗传学说的建立奠定了现代生物学的基础。
1953年Watson和Crick发现了DNA分子双螺旋结构,标志分子生物学这一新兴学科的问世,人们得以从分子水平上阐明生命活动的规律。
分子生物学一经建立便强有力地影响和渗入到生物学的几乎各个学科领域,不仅产生了细胞生物学、分子遗传学和神经生物学等新的学科,而且极大地改变了整个生物学的面貌。
同时,对医学和农业学实践也产生了巨大影响,出现了以基因操作为基础的新兴生物技术产业。
这一时期的突出特点是物理学,化学的理念和技术成就,密切地与生物学相结合,并日益成为生物学快速发展的动力。
科赫原则和微生物学科赫法则是伟大的德国细菌学家罗伯特·科赫(Robert Koch,1843~1910年)提出的一套科学验证方法,用以验证了细菌与病害的关系,被后人奉为传染病病原鉴定的金科玉律。
它为病原微生物学系统研究方法的建立奠定了基础,使其成为一门独立的学科。
它作为一种研究方法,可能多少已经受到现代研究方法的冲击而显得意义不再;但是作为一种研究思路,对人们建立严谨的思考习惯还是极有意义的。
科赫法则(Koch's postulates)包括:1、在每一病例中都出现相同的微生物,且在健康者体内不存在;2 、要从寄主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养(pure culture);3、用这种微生物的纯培养接种健康而敏感的寄主,同样的疾病会重复发生;4、从试验发病的寄主中能再度分离培养出这种微生物来。
柯赫法则(Koch postulates)又称证病律,通常是用来确定侵染性病害病原物的操作程序,其具体步骤为:⑴在病植物上常伴随有一种病原生物的存在;⑵该生物可在离体的或人工培养基上分离纯化而得到纯培养;⑶所得到的纯培养物能接种到该种植物的健康植株上,并能在接种植株上表现出相同的病害症状;⑷从接种发病的植物上再分离到这种病原生物的纯培养,且其性状与原来分离的相同。
如果进行了上述4个步骤,并得到确实的证明,就可以确认该生物即为该病害的病原物。
科赫法则的理论缺陷1893年发现有些霍乱带原者以及伤寒玛莉等案例并无任何症状表现,因此科赫后来又将第一条原则后半删去。
后来在小儿麻痹、疱疹、爱滋病、丙型肝炎都有类似发现,甚至今日几乎所有医师和病毒学家都认同小儿麻痹病毒只会对少数感染者造成瘫痪。
第三条原则也同样不尽完美,科赫本身也在1884年发现霍乱、结核等疾病未必能在不同个体产生相同表现,以今日之观点,爱滋病毒无法感染CCR5 Δ32基因删除的个体。
科赫法则发展于十九世纪,是以当时技术水平能用来辨认病原体的技术通则。
浅谈顺势疗法与基因修复人类有史以来,就不断探索键康长寿、延缓衰老的秘诀。
要防治疾病、延缓衰老,就必须找到罹患疾病的根源。
诺贝尔医学奖得主里根川进指出:万病之源是基因受损。
为破译人类基因密码,1990年,由美、中、德、法、英、日六国科学家共同参与的“人类基因组计划”正式启动。
于2000年6月26日,人类有史以来第一张基因组草图宣告绘制完成。
2006年5月17日,科学家们完成了1号染色体的基因测序,这是破译人类遗传密码的“生命天书”中的最后一章,为人类基因组计划16年来的努力画上了句号,标志着人类进入了后基因组时代。
一、认识基因基因是什么?基因是生命的基本因子,它位于细胞核内染色体上,是由A、T、C、G四种单核苷酸碱基组成的、含有遗传密码并能传输遗传信息的、有生物功能的一段DNA序列。
基因是人类生老病死的内因;是健康、靓丽、长寿的内因;是生命的主要操纵者和调控者。
基因是生命之源,基因主宰生命。
比如人们的长相、身高、体重、肤色、性格、疾病等均与基因密切有关。
人体由约60万亿个细胞组成,细胞有细胞膜、细胞质、细胞核,细胞核内共有23对46条染色体,里面包含了约3.5万个的基因,主宰着人类约30亿个遗传密码,决定着人的生老病死的一切生命现象。
现代医学研究成果表明:基因是编码蛋白质的。
人体衰老、罹患疾病的原因主要是由受损和有缺陷的基因造成的。
任何一种生命现象都是蛋白质在起作用,蛋白质决定人的生理功能。
基因受损,决定着所合成的蛋白质的质量和数量的改变,会引起所表达的蛋白质或酶的功能变化,从而引起人体患病、衰老。
基因轻度受损就会出现亚健康状态,基因中度受损就会导致各种疾病产生,基因重度受损就会罹患严重疾病,比如癌症等等。
人类基因组计划完成后,在国际上,通过解码基因来认识疾病已经成为一种发展趋势。
随着量子物理学的发展,医学迎来了量子医学时代。
量子医学理论认为,疾病的根源是基因受损,基因受损的本质与人体生物电子微弱磁场不平衡有关。
后基因组研究名词解释后基因组研究名词解释一、引言在今天的科技快速发展和创新变革的时代背景下,生命科学的研究也在不断取得突破性进展。
随着人类基因组计划的完成,人们已经进入了一个全新的时代——后基因组时代。
后基因组研究作为一项综合性的研究领域,对于揭示生物系统的复杂组织和功能起着重要的作用。
二、定义和背景后基因组(post-genomic)这个术语最早是由生物学家Ronald Davis在1998年提出来的,他用这个词来描述基因组学领域在人类基因组计划完成之后扩展的范围。
后基因组研究是一种整合多领域知识的研究方式,它借助于基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学以及系统生物学等技术和方法,从宏观和微观两个层面对生物体的整个生命周期进行综合性研究。
三、主要内容1. 后基因组研究的主要特点后基因组时代的到来,使得生命科学研究呈现出多学科、大数据、高通量和系统化的特点。
后基因组研究通常涉及到基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、表观遗传学等多个学科的交叉融合,从而实现对生物体的多个层面和多个维度的全面研究。
大数据的应用使得科学家们能够更加全面、准确地解读和挖掘生物信息,高通量技术的出现也使实验条件得到了极大改善,使得后基因组研究的精度和效率得以提高。
2. 后基因组研究的应用领域后基因组研究在生命科学领域的应用非常广泛。
在医学领域中,后基因组研究可以通过基因组信息、转录组信息和蛋白质组信息的综合分析,帮助科学家们深入理解疾病的发病机制、确定治疗方法和制定个性化医疗方案。
在农业领域,后基因组研究可以用于改良农作物的品质和增强植物的抗逆性等。
后基因组研究还可以应用于生物能源的开发利用、环境保护、食品安全等多个领域。
3. 后基因组研究的挑战和前景虽然后基因组研究取得了重要进展,但其中仍然存在一些挑战。
由于生物体是一个复杂的、高度动态的系统,其调控机制和网络仍存许多未知之数,这给后基因组研究带来了困难。
后基因组研究需要大规模的数据分析和处理,这对于计算能力和技术手段提出了更高的要求。
医学遗传学名词解释第一章绪论1.医学遗传学(medical genetics):是遗传学与医学相结合的一门边缘学科。
是研究遗传病发生机制、传递方式、诊断、治疗、预后,尤其是预防方法的一门学科,为控制遗传病的发生和其在群体中的流行提供理论依据和手段,进而对改善人类健康素质作出贡献。
2.遗传病 (genetic disease):遗传物质改变所导致的疾病。
3.细胞遗传学(cytogenetics):研究人类染色体的正常形态结构以及染色体数目、结构异常与染色体病关系的学科。
4.生化遗传学(biochemical genetics)):研究人类遗传物质的性质,以及遗传物质对蛋白质合成和对机体代谢的调节控制的学科。
5.分子遗传学(molecular genetics):在分子水平上研究生物遗传与变异机制的遗传学分支学科,是生化遗传学的发展与继续。
是从基因水平探讨遗传病的本质。
第二章基因1.基因(gene):基因是决定一定功能产物的DNA序列。
2.RNA编辑(RNA editing):是导致形成的mRNA分子在编码区的核苷酸序列不同于它的DNA模板相应序列的过程.3.断裂基因(split gene):真核生物结构基因包括编码序列和非编码序列两部分,编码顺序在DNA中是不连续的,被非编码顺序间隔开,形成镶嵌排列的断裂形式,称为断裂基因。
4.终止子(terminator):一段回文序列(反向重复序列)与5’AATAAA3’组成,是位于结构基因末端起终止转录作用的一段DNA 。
5.GT-AG法则(GT-AG rule):在每个外显子和内含子之间的接头区高度保守的一致序列;每个内含子的5'端为GT;3'端为AG。
以上接头也称GT-AG法则。
6.核内不均一RNA(heterogenous nuclear RNA,hnRNA):在真核细胞核内可以分离到一类含量很高,分子量很大但不稳定的RNA,称为核内不均一RNA (heterogenous nuclear RNA,hnRNA),其平均分子长度为8-10Kb,长度变化的范围从2Kb左右到14Kb左右。
科赫原则是鉴定传染病病原体的永存法则从当前疫情严重的情况下来看,传染病对人类的生命影响永远是首要的,因为传染病具有传染性和流行性特点,同时新型的病原体也在不断的涌现,尽管人类对付传染病的技术也在不断改进。
在人类历史发展进程中,人类为了征服自然,遇到过各种各样的挑战。
高中生物教材中的传染病知识相当匮乏,除了必修3中的艾滋病,选修1中的微生物培养和应用知识,大多是一些尖端技术,如基因工程技术和克隆技术等。
不管科技进步如何,有些传统的规律仍然是永恒存在的,如科赫原则就是鉴定传染病病原体的永存法则。
问题:科赫原则是什么?科赫的主要成就有哪些?在当今科技发展情形下,我们如何延续和发展科赫原则?01科赫和科赫原则罗伯特·科赫(Robert Koch,1843~1910年),伟大的德国细菌学家,诺贝尔医学和生理学奖获得者,主要是为了表彰他在肺结核研究方面的贡献。
他为病原微生物学系统研究方法的建立奠定了基础,使其成为一门独立的学科。
他的研究方法,可能多少已经受到现代研究方法的冲击而显得意义不再;但是作为一种研究思路,对人们建立严谨的思考习惯还是极有意义的。
科赫首创的显微摄影留下的照片在今天也是高水平的。
这些技术包括分离和纯培养技术、培养基技术、染色技术等。
科赫原则是科赫提出的一套科学验证方法,用以验证了细菌与病害的关系。
科赫原则(K o c h's p r i n c i p l e)包括:1.共存性观察:在每一病例中都出现相同的微生物,且在健康者体内不存在。
2.分离:要从宿主分离出这样的微生物并在培养基中得到纯培养。
3.接种:用这种微生物的纯培养物接种健康而敏感的宿主,同样的疾病会重复发生。
4.再分离:从试验发病的宿主中能再度分离培养出这种微生物来。
如果进行了上述4个步骤,并得到确实的证明,就可以确认该生物即为该病害的病原物。
02科赫的主要成就在人类和各种疾病作斗争时,罗伯特科赫无疑是表现最为突出的科学家之一。
基因组时代对生命科学的影响随着科学技术的不断发展,生命科学领域也在迅速发展,其中,基因组学技术的应用已经成为这个领域的重要组成部分。
基因组时代的到来,对于生命科学的影响是深远的。
在本文中,我们将探讨基因组时代对生命科学的影响以及它将带来的变革。
一、基因组时代的概念基因组时代是指利用基因组学技术进行研究和探索的时代。
基因组学是研究基因组结构、功能、组成和演化的学科,它包括DNA测序、基因表达、蛋白质组学、转录组学等方面。
在过去,由于技术的限制,基因组研究主要集中在单个基因或小规模的基因集合上。
但随着测序技术的不断发展,大规模测序技术和分析手段的进步,使得我们能够研究更多的基因,更深入地了解基因组的结构和功能。
二、基因组时代的影响基因组时代的到来对生命科学产生了巨大的影响。
以下是一些方面的具体介绍。
1.个性化医疗基因组时代的到来,使得个性化医疗成为可能。
我们可以通过基因测序来了解个体基因组的特征,进一步预测他们的疾病风险,并通过针对特定基因的治疗方法来个性化治疗。
这对于疗效的提高和患者的治疗效果的增加是有很大帮助的。
2.基因编辑基因组时代的到来,将开启基因编辑的新篇章。
人们利用CRISPR等基因编辑技术,可以在生命科学领域中进行更加精准的基因编辑,这对于治疗疾病、改善作物性状等都将带来非常大的帮助,实现基因组的精确控制。
3.动物模型基因组时代的到来也会对动物模型研究产生深远影响。
目前,已经有越来越多的科学家开始利用CRISPR等基因编辑技术对动物进行基因编辑,得到更加准确的动物模型来研究疾病治疗和产生其他重要的医学研究作用。
4.环境变化基因组时代的到来将影响环境保护,其以可视化、定量化、精准化的特点为生物环境的评估、监测和防治提供了一系列新方法。
例如利用基因组学技术,可以更加精确地了解生态环境中某些物种的分布、种群数量、生态特征等,有利于生态保护和生态研究。
三、基因组时代的前景基因组时代的到来充满了无限的希望与未知,未来将带来许多变化和突破。
基因组学研究与人类健康基因组学研究是指对生物体的基因组进行全面、系统的解读和研究。
它的出现和发展,为我们了解人类遗传信息以及相关疾病的发生机制提供了全新的手段和视角。
基因组学研究的深入,对人类健康的影响也渐渐显现出来。
本文将从不同角度来探讨基因组学研究与人类健康的关系。
首先,基因组学研究的突破为人类疾病的治疗和预防带来了新的机会。
通过对基因组的研究,科学家们可以发现某些特定基因的变异与特定疾病的发生有密切关联。
例如,BRCA1和BRCA2基因突变与乳腺癌和卵巢癌的遗传风险增加密切相关。
这一发现为乳腺癌和卵巢癌的早期筛查和治疗提供了指导,帮助患者提前采取预防和干预措施,极大地降低了患病风险。
其次,基因组学研究在个体化医疗方面也发挥着重要作用。
人的基因组是独一无二的,能预测个体对特定药物的反应和耐受性。
通过基因组的分析,医生可以根据每个病人的基因信息制定个体化的治疗方案,提高药物的疗效和安全性。
这对于那些需要长期用药或对药物反应敏感的患者来说,无疑是一个重要的突破。
此外,基因组学研究也为基因编辑和基因治疗等新兴技术的发展提供了坚实的基础。
基因编辑是指通过精确的改变和修复基因组DNA上的错误和突变,以纠正或预防一系列遗传病。
最近的CRISPR-Cas9技术革命了基因编辑领域,使得基因编辑变得更加精准和高效。
基因治疗是指通过引入正常基因来纠正异常基因的功能,以达到治疗疾病的目的。
这些新兴技术在遗传病的治疗上极具潜力,为患者提供了更多治疗的选择。
然而,基因组学研究也带来了一些伦理和社会问题。
例如,个人基因信息的泄露与滥用可能对个人隐私和社会安全构成威胁。
此外,由于部分遗传病与个体的基因有关,这也可能引发不公平的待遇和偏见。
因此,建立合适的法律法规和伦理指导原则是确保基因组学研究发展健康的重要步骤。
综上所述,基因组学研究对人类健康具有重要的影响。
它为疾病的预防、个体化医疗和基因治疗提供了新的机会,创造了更多可能性。
临床伦理医学与哲学(人文社会医学版)2011年3月第32卷第3期总第424期/设计婴儿0的伦理思考周匡果¹王一鸣º王向»王荣林¼摘要:飞速发展的现代医学生殖技术促使了/设计婴儿0的诞生。
/设计婴儿0的问世,为罹患不治之症的儿童带来了福音,同时,它对人类传统的生育方式和观念的冲击也引发了一系列的伦理、社会争议。
面对潘多拉魔盒,我们不应该因噎废食,而应该理性面对,寻找可行可信的指针来规范/设计婴儿0的发展,为人类造福。
关键词:设计婴儿,伦理,争议,人类尊严中图分类号:R-052文献标识码:A文章编号:1002-0772(2011)03-0034-03Ethical C onsideration on/Designer Babies0ZH OU K uang-g uo,WA N G Yi-ming,W A N G X iang,et al.S econd Clinical College of T ongj i H osp ital,T ongj i M edical College,H uaz hong Univ er s ity of Science and T echnolog y,W uhan 430030,ChinaAbstract:R ecently,the develo pment of mo der n medical r epr oductive techno log y has led t o the bir th of/desig ner babies0.T he new techno lo gy br ings abo ut blessings and po tent ial threatens at the same time,w hich causes a ser ies of ethical,legal disputes.F acing the opening Pandora.s Box,human should deal w ith it r atio nally for the benefit of mankind.H uman can take use of ethics,et hica l and jur istical pr inciples to ensur e pr oper direction of the technolog y.Key Words:designer babies,ethics,disputes,human dig nity当今飞速发展的现代医学生殖技术,使人类第一次拥有了改变自身进化历程甚至内在生物机制的能力,从而推动了/设计婴儿(designer babies)0的出现和发展。
判断传染病的什么一般遵循的是科赫法则判断传染病的病原体一般遵循的是科赫法则。
科赫法则是德国细菌学家罗伯特·科赫提出的一套科学验证方法,用以验证了细菌与病害的关系,被后人奉为传染病病原鉴定的金科玉律。
它为病原微生物学系统研究方法的建立奠定了基础,使其成为一门独立的学科。
它作为一种研究方法,可能多少已经受到现代研究方法的冲击而显得意义不再;但是作为一种研究思路,对人们建立严谨的思考习惯还是极有意义的。
在研究中,科赫提出了鉴定传染病病原菌的基本原则,被称为“科赫法则”:1.能够从患病生物体内分离出致病菌;2.该致病菌能够在体外实现纯培养;3.将纯培养的致病菌感染健康个体,能够使健康个体患同种疾病;4.在新患者体内也能分离出原来的致病菌。
“科赫法则”为人类的传染病研究与防治起到了不可估量的作用。
然而,这一法则也有解决不了的问题。
比如,有的人虽然携带了病原体,但却没有表现出患病的症状;没有细胞结构的病毒也不能像细菌或真菌那样在体外培养。
比如引发这次“肺炎”的病原体就是一种RNA病毒,无法简单通过“科赫法则”来鉴定。
不过不必担心,我们现在有了更有力的武器!科赫之后,生命科学持续获得飞速的发展,尤其是20世纪中叶分子生物学的诞生和发展,让人类对病原生物的认识也深入到分子水平。
进入基因组时代以后,通过核酸序列的检测,可以更准确地鉴定生物类别,而包括聚合酶链式反应(PCR)、微芯片等在内的生物技术,通过仪器自动运行,可以帮助人类更高效地鉴别病原生物。
时代发展了,科技进步了,当年科赫采用的技术也更新了。
然而,“科赫法则”的基本精神仍然是不可违背的。
要想确定某种传染病的病原生物,就需要从患者或疑似患者体内鉴别出病原生物,并且要证明这种病原生物确实能够导致该种传染病。
只不过,此前的体外培养技术被核酸检测技术所取代了。
今天,我们仍然要怀念和感谢传染病学家科赫的不朽贡献!。
后基因组时代的健康法则《1》什么是后基因组时代前言一、什么是后基因组时代?人类基因组计划的由来谈到人类基因组计划不得不提到另一个已经失败了的计划——肿瘤十年计划。
这个计划是由美国年轻的总统肯尼迪在1961年提出的。
但是,在不惜血本地投入了一百多亿美元,由诺贝尔奖获得者、肿瘤病理学家雷纳托·杜尔贝科带领数百位科学家经过多年研究以后,科学家们发现包括癌症在内的各种人类疾病都与基因直接或间接相关,而当时的科学手段无法对这一结果进行更深一步的研究。
就这样,耗资巨大的肿瘤计划失败了。
虽然肿瘤计划失败了,但是让人们认识到基因研究是攻克多种疾病的基础,而测出基因的碱基序列又是基因研究的基础。
当时,世界各国有许多的实验室在对自己感兴趣的基因做测序研究。
1986年3月,杜伯克在美国《科学》杂志上发表了一篇题为《癌症研究的转折点:测序人类基因组》的文章。
杜伯克说,科学家们面临两种选择:要么“零敲碎打”地从人类基因组中分离和研究出几个肿瘤基因,要么对人类基因组进行全测序。
正确的选择是对人类基因组进行全测序,这样大的项目也应当由世界各国的科学家携手完成。
这篇短文后来被称为人类基因组计划的“标书”,引起了美国政府及世界科学界的极大重视。
由于这一计划要耗用大量的纳税人的钱,所以经历了长达四年的反复论证的过程。
这期间,美国政府还向国民作了许多解释工作,以求获得大众的支持。
这项全民普及教育工作居然做到了让纽约的出租车司机都能够就该计划侃侃而谈。
1990年10月1日,经美国国会批准美国HGP正式启动,总体计划在15年内投入至少30亿美元进行人类全基因组的分析。
人类基因组计划的主要内容所谓人类基因组是指人体所有基因的总和,DNA是人类基因的物质基础,而DNA又是由4种碱基构成的,这四种碱基被称作A、T、C、G。
整个人类基因组当中有多少个这样的碱基呢?总共有30亿个。
如果我们把这四种碱基比喻成四个字母。
那么DNA就是有着四个字母构成的单词。
一系列的DNA单词组成一个故事,这就是我们通常所说的“基因”。
数千个基因故事组成个章节——一对染色体,23对染色体组成了完整的人类基因组。
人类基因组计划就是要按顺序读出这30亿个碱基“字母”。
基因组计划的划时代意义整个人类基因组计划地完成过程就像一个由粗到细的画图过程,先画好框架,再画草图,再对草图进行加工,越画越细致。
2000年6月26日,参与“国际人类基因组计划”的美、英、日、法、德、中6个国家16个研究中心联合宣布人类基因组“工作框架图”画好了。
人类基因组“工作框架图”是覆盖人的大部分基因组、准确率超过90%的DNA序列图。
从这一时刻开始,人类真正认识了自己,从此人类历史进入了一个崭新的时代——后基因组时代。
二、新法则的特点关爱健康从基因开始在后基因组时代,科技给了我们真正认识自己的机会。
我们可以知道影响自己生命进程程序是怎样编写的,我们可以从一定程度上预测自己会患什么样的疾病,我们甚至可以预测未来的自己是胖是瘦。
我们可以对未来可能发生的疾病进行针对性的预防,我们可以从根本上治疗现在还难以治疗的疾病。
人类的寿命将提高到120岁甚至150岁。
这一切,都是从基因开始的。
在后基因组时代,我们要少于利用科技给我们带来的便利,了解自己的基因,保护自己的基因——关爱健康,从关爱基因开始。
衰老是包括人在内的各种生物的自然规律,但人总是祈望活的更长久一些!。
<2> 基因和人体的关系第一章基因和人体的关系一、基因是什么?其实基因这个词是一个抽象的概念,是指遗传功能单位。
最早提出基因这个概念的是丹麦科学家约翰逊,这是1909年的事。
当时他是这样定义的:基因是用来表示任何一种生物中控制任何性状及其遗传规律的遗传因子。
说得通俗些,生物的高矮、花色、籽粒大小、动物的颜色、毛色等等都有是由基因控制的。
到了1910年,美国杰出的遗传学家摩尔根在研究果蝇的遗传现象时,发现基因会发生突变。
本来是白色复眼的果蝇,在它的后代中突然出现红色复眼果蝇。
究其原因,是控制白色复眼这一性状的基因发生变化,变成控制红色复眼性状了。
摩尔根认定,基因还是突变单位。
同时这告诉人们,改变基因,就有可能得到新的性状,培育出新的生物种。
这就进一步说明了基因的确是遗传功能的基本单位。
在很长一段时间内,虽然知道基因是怎么回事,但它是什么具体的物质,却并不清楚。
直到1944年,才明确DNA是遗传即基因的物质基础。
DNA有4种核苷酸构成,4种核苷酸固定配对形成密码。
它们就是一切生物所以会遗传的密码。
二、我们的基因从哪里来?我们的基因来自父母刚才我们说到DNA是基因的物质基础,DNA是长长的链,在一个小小的细胞里DNA链就有两米长,所以DNA必须紧密地叠加缠绕在一起才能放得下。
DNA 紧密缠绕在一起就形成了染色体。
人体细胞里有23对这样的染色体。
其中22对叫常染色体,男的女的都没什么区别。
另一对叫性染色体,男的由XY组成,女的由XX组成。
我们都知道,人是从受精卵发育成的,受精卵是父亲的精子和母亲的卵子组成的。
父亲的精子里带有23条染色体,请大家注意,是23条,不是23对。
也就是说,精子里只有父亲一般的遗传基因。
这时由于父亲的精子在形成前经过了一个叫做减数分裂的过程,一个细胞分列成了两个精子,分裂过程中,染色体数目减少了一半。
母亲的卵子里也是23条染色体。
这样,受精卵里面就有46条,23对染色体了。
所以,我们的基因是从父亲母亲那里来的,他们各提供了一半的基因。
人类的基因来自自然大家都知道,人是从类人猿进化来的,那么类人猿又是如何进化来的呢?追根溯源,人类象地球上其他物种一样,从低等生物经过一万年的进化演变而来,所以,我们的基因是大自然赐予的。
从这个层面上来说,其实我们和大猩猩还真算得上是表亲,就连老鼠基因组和人类基因组的区别也不到1%。
不过别紧张,你床底下的老鼠不会在明天早上和你认亲,你这1%的优势可是经过上亿年的进化来的呢。
达尔文的进化论认为物种在进化过程中会遵循优胜劣汰的法则,的确如此,我们的基因在进化过程中得到了优化,许多不利的基因被淘汰了。
那么为什么我们仍然还带着一些“坏基因”呢?其实,这个优胜劣汰的过程是我们的基因对外界环境逐渐适应的过程,实在无法适应环境的基因会被淘汰掉。
所谓的淘汰也是要经过许多世代的繁衍才能完成的。
我们人类繁衍一代少说也要20年的时间,一个世纪的时间才5代人。
可是,上个世纪以来随着科技、工业、经济的发展,人类,尤其是生活在城市里的人们的生活环境有了极大的变化,而这种变化还在以更快的速度发展。
基因的优化过程怎么能赶得上环境这么大这么快的变化呢?三、基因是怎么控制人体的?1、从一个细胞长成的人前面我们提到过一种细胞分裂的形式——减数分裂,这是人体产生生殖细胞的过程,所谓减数,就是分裂后的细胞中染色体的数量减少到了一半。
我们的细胞进行得更多的是一种叫做“有丝分裂”的分裂方式,这种分裂方式能保证分裂后的细胞中的染色体数量和分裂前完全一致,有丝分裂的过程是从我们还是受精卵的时候就开始了。
受精卵经过有丝分裂一分为二,二分为四……这样持续不断的分裂,一个细胞变成了许许多多的细胞。
在细胞数量增加的同时,另一个叫做“细胞分化”的过程也同步进行着。
我们假设人体是一个军队,细胞数量增加就像是通过招兵买马让军队迅速壮大起来。
但是,一支军队必须有不同的分工才能作战呀,因此,这队人马被分成侦察兵、工兵、炊事兵等等,这个过程就是“细胞分化”。
我们每个人身上有着数十亿个细胞,虽然都来自同一个受精卵细胞,但各自的形态、功能都有所不同。
有的细胞圆圆的像个盘子,随着血液流动,把氧气送到身体的各个部位,并将二氧化碳从那里带走,这就是红细胞;有的细胞长得像梭子,一收缩就能引起骨骼的运动,这是肌肉细胞;有一类细胞样子很不规则,有的长有的短,表面有像触角一样的东西,甚至还有许多的分支,别看它们丑陋,我们的身体要依靠它们进行协调,因为它们是神经细胞。
人体虽然有数十亿个细胞,但是这些具有不同功能的细胞不是混乱的堆在身体里的。
就像军队里有营、连、排的结构一样,身体也有很明确的结构划分。
功能近似的细胞在一起组成“组织”,几个组织在一起组成一个“器官”,多个器官在一起又组成了“系统”。
整个人体就是由十一大系统组成的。
正常情况下所有的这些组织、器官、系统,都有着各自的功能和分工,谁也不会做不该做的事情,谁也不会抢占别人的地盘。
刚才我们说过,细胞进行有丝分裂以后,新细胞和老细胞的染色体没有改变,也就是说,不管一个受精卵发育成一个成人需要进行多少次的有丝分裂,这个成人的每一个细胞中的染色体和当初的受精卵是一样的。
换句话说,受精卵当中从父母亲那里来的基因,被完完全全地复制到我们身体的每一个细胞当中了。
大家是否想过,细胞经过有丝分裂过程,一个细胞变成两个细胞,新细胞中的染色体数量应该是老细胞的一半才对呀,为什么会保持不变呢?其实,在老细胞进行分裂之前,组成染色体的DNA进行了一次自我复制的过程,使老细胞中的染色体数量变成了原来的两倍,分裂过程中染色体被平均分配到新细胞当中,这样,新细胞的染色体数量就和老的一样了。
2、基因——蛋白质——功能现在我们要解释基因是如何控制人体的了,这是大家都非常感兴趣的问题。
事实上,基因只是一个“幕后策划者”,在人体的构成和生长发育中真正起作用的是蛋白质。
蛋白质有很多种,在人体中的作用主要可以分成两大类。
一类是我们身体的建筑材料,一个体重100斤的人身体里面起码有45斤是蛋白质。
它组成了我们的肌肉、皮肤、内脏,甚至毛发。
这些蛋白质有的柔软、有的坚韧、有的还可以运动,可以说是变化多端。
还有一类蛋白质叫作酶,以前也有人叫它“酵素”。
酶的作用可大了,我们身体正常的生长发育必须依赖各种酶的正常工作,酶又是很脆弱的,当人体发高烧到42度以上时很多酶就会失去作用,这样,就有生命危险了。
另外,参与生长调节的激素,参与免疫反应的一些大分子主要也都是蛋白质。
可以说,没有蛋白质就没有生命。
那么为什么说基因是“幕后策划者”呢?蛋白质是由氨基酸构成的,氨基酸中共有20种,无论哪一种蛋白质分子,都是由20种氨基酸排列组成,只是不同的蛋白质分子氨基酸的排列顺序不同。
氨基酸的排列顺序是由组成基因的碱基顺序决定的。
还记得碱基有哪几种吗?对了,一共有四种:A、T、G、C。
科学家们经过研究还发现,氨基酸本身也是由碱基决定的。
3个碱基可以组成一个密码来决定一种氨基酸。
在小小的细胞里面有一个细胞核,带有遗传信息的DNA就住在细胞核里。
而核的外面是细胞质,蛋白质是在细胞质里生产的。
DNA个头太大了,不能跑到细胞质里去的,那么,是谁把DNA上面的遗传信息带到细胞质里了呢?原来,还有一类叫做RNA的核酸分子在起这样的作用。
RNA也是由四种碱基组成的,和DNA不同的是,RNA的碱基中没有T,而是用U代替了。