基因組研究仍然是2003年生物技術(shù)領(lǐng)域的一大熱點(diǎn),。在人類基因組研究方面,,2003年取得了繼發(fā)現(xiàn)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)之后,,生命科學(xué)領(lǐng)域又一具有里程碑意義的研究成果——人類基因組序列圖完成,。在這項(xiàng)浩大的國(guó)際合作計(jì)劃中,,無論是承擔(dān)的工作量還是投入的資金均以美國(guó)為最多,。在參與測(cè)序合作的20個(gè)部門中,,美國(guó)占12個(gè);在承擔(dān)測(cè)序工作量最多的5個(gè)單位中,,美國(guó)占4個(gè),;13年間美國(guó)政府共為該計(jì)劃投入經(jīng)費(fèi)27.665億美元(按1991年不變價(jià)格計(jì)算,下同),。經(jīng)費(fèi)主要來源于美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院(19.643億美元)和能源部(8.022億美元),。此次完成的人類基因組序列圖已覆蓋人類基因組所含基因區(qū)域的99%,所剩1%被認(rèn)為是含基因數(shù)量很少,、現(xiàn)有技術(shù)尚無法完成測(cè)序的特殊基因組結(jié)構(gòu)區(qū)域,。
國(guó)際人類基因組單體型圖計(jì)劃是美國(guó)參與人類基因組研究方面的又一重大國(guó)際合作計(jì)劃。該計(jì)劃于2002年10月正式啟動(dòng),,美國(guó),、英國(guó)、日本,、加拿大和中國(guó)共同參與,。用于研究的血樣將從尼日利亞的約魯巴人,、日本人、中國(guó)漢族人以及具有北歐和西歐血統(tǒng)的美國(guó)居民四種人群中采集,,目的是在完成人類基因組序列分析的基礎(chǔ)上,,進(jìn)一步繪制出亞、非和歐裔三大主要群體的人類基因組遺傳整合圖,,建立人類遺傳的群體信息資源數(shù)據(jù)庫(kù),,為鑒別與人類疾病有關(guān)的基因、評(píng)價(jià)藥物效果,、開展疾病風(fēng)險(xiǎn)分析以及開展人類起源,、進(jìn)化和遷徙等方面的研究提供完整的人類基因信息。在該項(xiàng)目中,,美國(guó)承擔(dān)的工作量占全部工作量的30.9%,,預(yù)計(jì)在3年內(nèi)完成。該項(xiàng)目由國(guó)立衛(wèi)生研究院資助,,2003 年經(jīng)費(fèi)為2372.2萬美元,。與國(guó)際人類基因組計(jì)劃一樣,該計(jì)劃的研究成果也將公布于眾,,免費(fèi)使用,。
在動(dòng)物和微生物基因組研究方面,美國(guó)科學(xué)家首次繪制出黑猩猩的基因組序列草圖,,所獲得的全部數(shù)據(jù)均已存入公共數(shù)據(jù)庫(kù),,可免費(fèi)供各國(guó)科學(xué)家調(diào)用。此外,,麻省理工學(xué)院和加州大學(xué)的專家們2003年還分別完成了原綠球藻和聚球藻的基因組序列圖,,這是迄今全球公布的首批海洋細(xì)菌基因組序列圖。研究結(jié)果顯示,,原綠球藻基因組約含有1700個(gè)基因,,而聚球藻基因組約含有2500個(gè)基因。由于這兩種藻類承擔(dān)了海洋中近一半的光合作用,,因此,,破譯這兩種海藻的基因組,將對(duì)人們研究光合作用過程具有重要參考價(jià)值,。
在植物基因組研究方面,,美國(guó)科學(xué)家繪制出水稻第10號(hào)染色體的精確序列圖。通過繪制精確序列圖,,美國(guó)科學(xué)家在這條染色體上共識(shí)別出了3471個(gè)基因,,比以前根據(jù)序列草圖估算出的10號(hào)染色體基因數(shù)多出約1700個(gè)。此外,,2003年美國(guó)“國(guó)家植物基因組計(jì)劃”(NPGI)的第一個(gè)五年計(jì)劃(1998~2002 年)已圓滿結(jié)束,,第二個(gè)五年計(jì)劃(2003-2008 年)正式開始,。這個(gè)計(jì)劃的五大目標(biāo)是:
(1) 重點(diǎn)開展少數(shù)關(guān)鍵物種基因組序列資料的深度開發(fā)和各種功能基因組工具的開發(fā)。
(2) 基于對(duì)模式植物基因組研究的基本發(fā)現(xiàn),,開發(fā)出比較基因組學(xué)工具并應(yīng)用于相關(guān)作物,。
(3) 開始應(yīng)用基因組學(xué)技術(shù)揭示植物進(jìn)化多樣性的奧秘。
(4) 增加對(duì)生物信息學(xué)的投入,,以便充分發(fā)揮現(xiàn)有基因組學(xué)資料的作用。
(5) 為博士和博士后研究人員創(chuàng)造新的跨學(xué)科培訓(xùn)機(jī)會(huì),。