国家人类基因组南方研究中心研究背景以及概况
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2018-08-16 16:37:59
一、中心概况：
20世纪90年代初, 以完成人类基因组全序列测定和注释为核心任务的人类基因组计划在美国的领导下兴起, 而中国最初的响应是参加由日本牵头的国际水稻基因组计划, 国家和上海市共同支持从英国Sanger实验室回国的基因测序专家, 中科院上海生物化学研究所的洪国藩研究员牵头, 走上了中国水稻基因组研究和测序工作的漫漫征程.
与此同时, 有远见的中国医学遗传学家们依然在努力推动中国人类基因组研究工作的启动. 时任国家自然科学基金委员会生命科学部主任的吴旻院士, 力荐基金委设立关于人类基因组的重大项目, 获得当时主管生命科学部的基金委副主任梁栋材院士的积极支持, 设立了中国人类基因组第一个重大项目“中华民族基因组若干位点基因结构的研究”. 与此同时, 中国的医学遗传学研究逐步接受基因组学的研究思路, 利用基因组学技术, 在疾病相关基因的鉴定和研究, 特别是白血病、实体瘤(肝癌、肠癌和鼻咽癌)和遗传性疾病(如耳聋)的相关基因克隆、鉴定等方面及时开展了一系列工作, 获得了可喜的突破. 另一方面, 在人类基因分型和多态性检测、cDNA克隆和测序等技术的建立和发展方面也取得了实质性的进展. 所有这些成功, 一方面增强了中国科学家对进一步开展人类基因组研究的信心；另一方面, 也让人们认识到中国人类遗传资源丰富(56个民族和大量相对隔离人群), 基因组服务对象庞大(10多亿人口), 如果我们有智慧地、积极地给予开发利用(当然首先是要研究), 我们将有能力(也有义务)通过人类基因组的研究, 对人类, 特别是东方人群的健康医疗事业做出重要的贡献.
正是在这样的科学背景和历史背景下, 1997年7月, 谈家桢院士上书中央, 呼吁保护我国遗传资源, 建议成立中国基因组研究中心, 得到党中央国务院的高度重视. 江泽民总书记亲自批示：“人无远虑、必有近忧, 我们得珍惜我们的基因资源”. 1998年3月4日, 由科技部、上海市政府、浦东新区、张江高科技园区和上海地区六家研究机构组建的上海人类基因组研究中心成立. 1998年10月29日, 中心被正式命名为“国家人类基因组南方研究中心”(简称南方中心), 成为在浦东新区张江高科技园区落户的首个国家级研究中心, 由陈竺院士任中心主任(2002年起由赵国屏任执行主任).
中心的组建单位包括科技部中国生物技术发展中心、上海新药研究开发中心、浦东科技创业投资公司、中国科学院上海分院(上海生命科学研究院)、第二军医大学、复旦大学、上海交通大学医学院附属瑞金医院、上海市肿瘤研究所和张江（集团）有限公司等。
二、发展策略
作为国家在人类基因组研究开发领域的重要基地，中心遵循“有所为,有所不为”的方针，在国家目标指导下,将有限的财力,物力投入到功能基因组学的研究，充分保护和利用我国遗传资源的优势，进行若干重大疾病相关基因和重要功能基因的大规模克隆，争取获得相当数目的可供临床医学诊断和新药筛选的靶基因位点，为我国在激烈的国际竞争中取得应有的地位。中心还将通过技术转让等方式积极促进成果转化，推进中国基因组产业的发展。
中心将开展广泛的国内、国际合作,积极引进国外的优秀人才和技术，特别注意吸收在海外学有所成的专业人才，参与中国人类基因组研究事业。同时，适时与国内外企业进行合作，促进科研成果的产业化。我们相信，国家人类基因组南方研究中心的建立和发展必将有力促进我国人类基因组研究的发展。
三、科学研究
1.基因组测序部
基因组测序部主要从事模式生物，病原生物、微生物和植物等基因组和转录组测序研究工作。先后承担和参与了国家多项重大基因组研究项目，包括人类和其它哺乳动物基因组（黑猩猩和蝙蝠等）；肿瘤和遗传性疾病基因组（儿童白血病，肺癌和家族性肺静脉栓塞等）；寄生虫基因组和转录组（日本血吸虫，细粒棘球绦虫和疟原虫等）；病原微生物全基因组（结核分枝杆菌、钩端螺旋体和SARS冠状病毒等）；微生物宏基因组（人体、海洋和特殊环境等）；昆虫基因组（蜜蜂、家蚕和叶蝉）；真菌基因组（草菇，灵芝，冬虫夏草，青霉菌等），植物基因组（水稻和棉花等）测序项目。相关研究成果在《Nature》，《Science》，《Nature Genetics》，《PNAS》和《Genome Research》等国际一流学术期刊上发表。在过去几年里，南方中心测序部充分发挥了高通量测序和分析平台的作用，已为国内外上百家大学，科研院所和企业提供了数百项科研合作机会和服务。
2.遗传学研究部
在国内率先建立了全基因组微卫星标记的扫描分型技术体系和全基因组关联研究的芯片技术检测体系，从事基因组多样性研究、中国人群的遗传结构研究以及重要疾病的相关基因定位、克隆。成功地定位了若干单基因遗传性疾病的相关基因于人类染色体区域，并找到疾病的突变基因；定位了鼻咽癌易感基因；发现肝癌组织杂合性丢失高发区域；定位了若干与高血压、糖尿病等相关的基因区域。构建了中国人基因组SNP参考系统目录，并与灵长类基因组序列进行比较基因组学研究，从进化角度理解基因组结构和功能特征。相关研究工作在Science、Nature Genetics、PNAS等杂志发表。近年来，利用遗传多态性研究技术平台，完成了国际HapMap计划的中国协作组工作，构建了21号染色体单倍型图谱；系统地开展了“中华民族单核苷酸多态性的开发应用”研究工作，建成中国人基因组SNP及其单倍型数据库；利用所建立的高通量基因芯片分析平台，开展了多个重要复杂性状疾病的全基因组关联研究（GWAS），包括甲状腺疾病（Graves’disease）、精神疾病、高血压、银屑病、系统性红斑狼疮、白癜风和麻风病等，多篇研究论文发表在《Nature Genetics》（《自然遗传学》）和《New England Journal of Medicine》（《新英格兰医学杂志》）上。
3.功能基因组学研究部
基于我国有特色的或有研究基础的生命科学研究方向,借助大规模DNA测序、细胞转染、基因芯片等技术平台并结合分子细胞生物学、遗传学等技术，组织相关科研单位开展了如下工作： (1)通过日本血吸虫系统生物学研究，深入研究了血吸虫寄生和致病分子机制，包括血吸虫寄生的遗传进化机制、致病的分子基础以及免疫逃避的分子和遗传学机制；（2）肝癌发生、发展的分子遗传学机制研究：尤其对乙型肝炎病毒感染相关的肝癌表观遗传调控的分子模式、基因转录紊乱特征及与基因组不平衡性关系、肝癌发生、发展和转移的重要遗传学事件等进行深入研究，发现一批肝癌相关分子标志物，为应用奠定了理论和技术基础；（3）对神经-内分泌系统（下丘脑-垂体-肾上腺轴）、造血等正常发育、生理调控等相关基因进行研究，为理解人类正常生理，尤其内分泌系统对维持机体内稳态和对外界环境变化反应如基因表达特征和调控方式奠定基础。相关研究科研成果发表在Nature, Nature Genetics, JCI, PNAS, Hepatology, PLoS Pathogens等著名杂志，获得国际学术界好评，先后受权威综述杂志如Trends、Annual Review等邀请撰写综述发表。
4.生物信息学部
为中心各科研部门的工作提供生物信息学技术支持；从事生物信息学相关软件和数据库的开发和维护，例如GLAD、GAPMap、TB Database等；以病原和宿主基因组水平的相互作用为重点，开展基因组生物信息学研究。
5.免疫与细胞生物学研究部
本课题组研究方向为免疫和分子诊疗新技术，重点围绕新型重链抗体库的构建和疾病相关重要靶点分子的抗体筛选开展疾病相关的免疫诊断和治疗的基础和转化型研究；同时开展和病原菌分子诊断相关的检测方法学建立，包括对和疾病相关的常见病毒、细胞和真菌等建立基于定量PCR和二代测序的新型检测方法的建立。
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