挑战生命科学前沿 迎接后基因组时代
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科学新闻
为积极参与国际合作计划，提高我国生命科学研究的创新能力和国际竞争力，中科院启动了知识创新工程重大项目“造血干细胞及血液系统疾病相关蛋白质的结构基因组学研究”。该研究通过测定造血干/祖细胞及血液系统重要疾病相关蛋白质的三维结构，特别针对一些具有重要功能意义的蛋白质建立和发展了结构基因组研究方法，取得了一系列达到国际先进水平的重大成果，特别是在相关技术平台建设、蛋白质结构解析等方面成果尤为显著。
“人类基因组计划”大规模测定DNA序列工作的完成，宣告“后基因组时代”的开始，蛋白质研究成为新的生命科学前沿，国际上开始了新一轮大规模国际合作计划“结构基因组计划”，对各国科学家提出更为严峻的挑战。为积极参与国际合作计划，提高我国生命科学研究的创新能力和国际竞争力，中科院在2002年6月启动了知识创新工程重大项目“造血干细胞及血液系统疾病相关蛋白质的结构基因组学研究”，由中国科学技术大学牵头，中科院生物物理研究所、上海生命科学研究院参加，并与上海第二医科大学展开合作。
, http://www.100md.com 国际生命科学研究领域前沿的发展趋势
于2003年完成的国际人类基因组计划是20世纪后半叶生命科学中最重大的事件，她使科学家拥有一张接近完整的人类基因组图谱，而蛋白质成为今后重点研究方向之一。因为仅仅完成DNA序列的测定还不足以对复杂的生命现象进行全面的解释，蛋白质才是生命活动的具体承担者，扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色，一切重要的生命活动(如生长、运动、呼吸、消化、免疫、代谢和生殖以及神经活动等)都离不开蛋白质，其中可能蕴藏着开发疾病诊断方法和新药的“钥匙”。人类基因组图谱初步分析结果表明，人体只有大约3万个基因，但估计人体内基因可能包括十万余种蛋白质。对于生物学家而言，最为关心的问题是每一种蛋白质在生物有机体内究竟完成怎样的生物学功能。
生命过程是通过细胞的新陈代谢来实现的，核酸是细胞的核心物质，蛋白质和核酸是生命的两大主角。核酸中根据所含戊糖种类的不同，分为核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA两大类。人类疾病如白血病、恶性肿瘤、糖尿病、神经退行性疾病、心脑血管、高血压及其并发症等的发生和发展最终都涉及到有关蛋白质及其复合物的结构、功能和相互作用网络。人体内蛋白质分子结构和功能的异常是疾病的发生和发展的主要原因，只有对相关蛋白质分子的精细三维结构及其折叠原理进行深入的研究才能理解疾病发生的分子机理，寻求有效的诊断与治疗方法，导致药物开发方面取得实质性突破，使得生命科学研究能实现其最终目标。
, 百拇医药
人类细胞中的全部基因称为基因组，由全套基因组编码控制的蛋白质则相应地被称为蛋白组。人类基因组、蛋白组和药物是生命科学研究路上的三个阶段，最终目的是对数百万个蛋白质片段进行识别和分类，最终绘制出一张蛋白组图。以测定基因的产物——蛋白质结构为目标的结构基因组学，是近年来结构生物学中最主要的热点，涉及数学、物理、化学、信息科学与生命科学多学科的交叉，蛋白质科学与技术逐步成为本世纪生命科学领域中争夺最激烈的前沿。
目前国际合作计划“结构基因组计划”包括规模化地测定蛋白质、RNA及其它生物大分子的三维结构等内容。从2000年开始，国际上先后召开3次结构基因组会议，讨论数据存储，数据质量，信息、材料释放和交换，知识产权，论文发表以及与工业界的关系等国际合作有关问题，形成了协议文件，成立了执行委员会。
中科院结构基因组学研究取得积极进展
面对激烈的国际竞争与合作，我国科学家积极参与国际结构基因组研究计划，为世界生命科学研究领域前沿发展做出自己的贡献。其中，中科院“造血干细胞及血液系统疾病相关蛋白质的结构基因组学研究”取得重要进展，有效增进了我国在人类及其他基因组研究中的竞争实力，并将积极推动生物医药等相关产业的进一步发展。
, 百拇医药
——各项基础研究进展良好。截止2004年4月，该项目完成了1306个基因的克隆，测定了57个蛋白质及其复合物的三维结构，其中包括测定了一批与重大疾病和重要生理功能相关的蛋白质的三维结构，这些三维结构的测定为阐明分子作用机理，也为创新药物设计与筛选提供了基础。此外，还有一批具有医药价值的蛋白质的三维结构也得到了测定，为进一步利用这些蛋白质奠定了基础。此外，已纯化和即将纯化的上百个毫克量级的蛋白质。这些成果对于开发可用疾病早期精确诊断的蛋白质芯片技术、具有免疫功能的抗体生产、治疗疾病的药物筛选，以及开展功能基因组研究等方面具有重大意义。
——有效搭建后基因时代技术平台。通过该项目的组织实施，在中国科学技术大学，中科院生物物理所、上海生命科学研究院分别建立了规模化的基因克隆表达、蛋白质纯化的技术平台，生物大分子结构测定的实验技术平台以及计算生物学与生物信息学平台，这些科技平台的建立为进一步在国家层面上发挥中科院的整体优势，争取建立国家蛋白质科学研究中心和平台奠定了基础。
, 百拇医药
——为与国家项目形成战略配合打下基础。目前，国家科技部、国家自然科学基金委员会也高度重视结构基因组与结构生物学领域的研究，并且已经启动了该领域的国家重大科技专项、“863”项目、“973”项目、基金委的重点项目等。这些项目的研究方向符合国家中长期科技发展战略规划，特别是与国家中长期科技发展战略规划 “基础研究”重大专项计划之一“蛋白质研究计划”相衔接。中科院的研究工作作为我国蛋白质科学研究的重要组成部分，为国家进一步整合力量建立公共网络集群式的研究基地和技术平台，更好地参与国际竞争与合作奠定良好基础。
——在国际上产生积极的影响。目前，我国结构基因组和结构生物学领域相关项目的实施以及取得的研究成果已经在国际上产生了重要影响。2002年，我国科学家在第三届国际结构基因组大会上作大会发言会后应邀撰写论文并发表，并应邀在2004年11月在美国召开的第四届国际结构基因组大会上作报告。而美国结构基因组计划一期研究主要目标蛋白质来自原核生物，而中科院的结构基因组项目，从一开始就将研究目标主要集中于研究人和高等真核生物的蛋白质，特别是研究与人类重大疾病及重要生理功能相关的蛋白质，重视研究结构与功能的关系，而这正是美国第二期结构基因组计划关心的问题。
(作者单位：中国科技大学), 百拇医药(柯雪 )
“人类基因组计划”大规模测定DNA序列工作的完成，宣告“后基因组时代”的开始，蛋白质研究成为新的生命科学前沿，国际上开始了新一轮大规模国际合作计划“结构基因组计划”，对各国科学家提出更为严峻的挑战。为积极参与国际合作计划，提高我国生命科学研究的创新能力和国际竞争力，中科院在2002年6月启动了知识创新工程重大项目“造血干细胞及血液系统疾病相关蛋白质的结构基因组学研究”，由中国科学技术大学牵头，中科院生物物理研究所、上海生命科学研究院参加，并与上海第二医科大学展开合作。
, http://www.100md.com 国际生命科学研究领域前沿的发展趋势
于2003年完成的国际人类基因组计划是20世纪后半叶生命科学中最重大的事件，她使科学家拥有一张接近完整的人类基因组图谱，而蛋白质成为今后重点研究方向之一。因为仅仅完成DNA序列的测定还不足以对复杂的生命现象进行全面的解释，蛋白质才是生命活动的具体承担者，扮演着构筑生命大厦的“砖块”角色，一切重要的生命活动(如生长、运动、呼吸、消化、免疫、代谢和生殖以及神经活动等)都离不开蛋白质，其中可能蕴藏着开发疾病诊断方法和新药的“钥匙”。人类基因组图谱初步分析结果表明，人体只有大约3万个基因，但估计人体内基因可能包括十万余种蛋白质。对于生物学家而言，最为关心的问题是每一种蛋白质在生物有机体内究竟完成怎样的生物学功能。
生命过程是通过细胞的新陈代谢来实现的，核酸是细胞的核心物质，蛋白质和核酸是生命的两大主角。核酸中根据所含戊糖种类的不同，分为核糖核酸RNA和脱氧核糖核酸DNA两大类。人类疾病如白血病、恶性肿瘤、糖尿病、神经退行性疾病、心脑血管、高血压及其并发症等的发生和发展最终都涉及到有关蛋白质及其复合物的结构、功能和相互作用网络。人体内蛋白质分子结构和功能的异常是疾病的发生和发展的主要原因，只有对相关蛋白质分子的精细三维结构及其折叠原理进行深入的研究才能理解疾病发生的分子机理，寻求有效的诊断与治疗方法，导致药物开发方面取得实质性突破，使得生命科学研究能实现其最终目标。
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人类细胞中的全部基因称为基因组，由全套基因组编码控制的蛋白质则相应地被称为蛋白组。人类基因组、蛋白组和药物是生命科学研究路上的三个阶段，最终目的是对数百万个蛋白质片段进行识别和分类，最终绘制出一张蛋白组图。以测定基因的产物——蛋白质结构为目标的结构基因组学，是近年来结构生物学中最主要的热点，涉及数学、物理、化学、信息科学与生命科学多学科的交叉，蛋白质科学与技术逐步成为本世纪生命科学领域中争夺最激烈的前沿。
目前国际合作计划“结构基因组计划”包括规模化地测定蛋白质、RNA及其它生物大分子的三维结构等内容。从2000年开始，国际上先后召开3次结构基因组会议，讨论数据存储，数据质量，信息、材料释放和交换，知识产权，论文发表以及与工业界的关系等国际合作有关问题，形成了协议文件，成立了执行委员会。
中科院结构基因组学研究取得积极进展
面对激烈的国际竞争与合作，我国科学家积极参与国际结构基因组研究计划，为世界生命科学研究领域前沿发展做出自己的贡献。其中，中科院“造血干细胞及血液系统疾病相关蛋白质的结构基因组学研究”取得重要进展，有效增进了我国在人类及其他基因组研究中的竞争实力，并将积极推动生物医药等相关产业的进一步发展。
, 百拇医药
——各项基础研究进展良好。截止2004年4月，该项目完成了1306个基因的克隆，测定了57个蛋白质及其复合物的三维结构，其中包括测定了一批与重大疾病和重要生理功能相关的蛋白质的三维结构，这些三维结构的测定为阐明分子作用机理，也为创新药物设计与筛选提供了基础。此外，还有一批具有医药价值的蛋白质的三维结构也得到了测定，为进一步利用这些蛋白质奠定了基础。此外，已纯化和即将纯化的上百个毫克量级的蛋白质。这些成果对于开发可用疾病早期精确诊断的蛋白质芯片技术、具有免疫功能的抗体生产、治疗疾病的药物筛选，以及开展功能基因组研究等方面具有重大意义。
——有效搭建后基因时代技术平台。通过该项目的组织实施，在中国科学技术大学，中科院生物物理所、上海生命科学研究院分别建立了规模化的基因克隆表达、蛋白质纯化的技术平台，生物大分子结构测定的实验技术平台以及计算生物学与生物信息学平台，这些科技平台的建立为进一步在国家层面上发挥中科院的整体优势，争取建立国家蛋白质科学研究中心和平台奠定了基础。
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——为与国家项目形成战略配合打下基础。目前，国家科技部、国家自然科学基金委员会也高度重视结构基因组与结构生物学领域的研究，并且已经启动了该领域的国家重大科技专项、“863”项目、“973”项目、基金委的重点项目等。这些项目的研究方向符合国家中长期科技发展战略规划，特别是与国家中长期科技发展战略规划 “基础研究”重大专项计划之一“蛋白质研究计划”相衔接。中科院的研究工作作为我国蛋白质科学研究的重要组成部分，为国家进一步整合力量建立公共网络集群式的研究基地和技术平台，更好地参与国际竞争与合作奠定良好基础。
——在国际上产生积极的影响。目前，我国结构基因组和结构生物学领域相关项目的实施以及取得的研究成果已经在国际上产生了重要影响。2002年，我国科学家在第三届国际结构基因组大会上作大会发言会后应邀撰写论文并发表，并应邀在2004年11月在美国召开的第四届国际结构基因组大会上作报告。而美国结构基因组计划一期研究主要目标蛋白质来自原核生物，而中科院的结构基因组项目，从一开始就将研究目标主要集中于研究人和高等真核生物的蛋白质，特别是研究与人类重大疾病及重要生理功能相关的蛋白质，重视研究结构与功能的关系，而这正是美国第二期结构基因组计划关心的问题。
(作者单位：中国科技大学), 百拇医药(柯雪 )