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世界首份个人DNA图谱即将出炉

2007-05-28
摘要:世界第一份完全破译的“个人版”基因组图谱
世界首份个人DNA图谱即将出炉
2007年05月28日 06:40 中国青年报
  60亿对碱基序列全破译“生命天书”未来可人手一份

  57年前,美国生物学家詹姆斯·沃森与弗朗西斯·克里克共同发现了脱氧核糖核酸(DNA)分子结构的双螺旋模型,并因这项基因研究领域的重大突破获得诺贝尔奖。今天,沃森成为自己研究的受益者——他将成为世界第一份完全破译的“个人版”基因组图谱的拥有者。

  仅用两年完成海量工程

  据英国《独立报》5月27日报道,位于美国康涅狄格州的“454生命科技公司”预计将在本周完成沃森基因组测序的工作。5月30日在得克萨斯州休斯敦的贝勒大学举行的庆祝仪式上,79岁的沃森将获得一张储存着自己全部基因序列的DVD光盘。

  负责领导这项工作的贝勒医学院的理查德·吉布斯博士表示:“我们成功在望了。现在正在进行质量复核,以保证基因序列无误。”目前,复查工作已进行到第六遍,可谓精益求精。

  人类基因组由30亿对碱基组成,包含数万个基因,分布于23条独立的染色体之中。人类通常具有两套这样的染色体(46条),一套来自父亲,一套来自母亲,两者间存在0.01%的差异。所以,人的全基因组实际上应包括60亿对碱基。“454”公司对沃森的两套染色体的60亿碱基对都进行了测序。工作量虽然相当浩大,但只用了不到两年时间。

  未来可人手一份“生命天书”

  这次沃森的图谱绘制采用了新的测序技术,不但极大地提高了效率,而且只花费了不到200万美元。1990年启动“人类基因组”计划用了10年时间才完成草图绘制,而且成本超过40亿美元。吉布斯博士表示,耗时和成本的大幅缩减,意味着“个人版”DNA图谱走向公众将很快成为现实。

  “454”公司的创始人和总裁乔纳森·罗思伯格表示:“我们正在向着‘1万美元基因图谱’前进,很快就会降到1000美元。”而且与其他需要定期进行的医学检查不同的是,一个人一生只需要做一次基因测序。

  如果1000美元基因测序的远景成真,这就比现有的“基因检查套餐”还要便宜,其中每项的价格在300美元至几千美元不等,而且只能查出已知的基因变异。若有了自己完整的“生命天书”,就能与作为标准的人类基因组图谱进行比较,提早发现尚未被确认的基因变异。

  “生命秘密”令人且爱且惧

  沃森的个人基因组图谱将在31日被收入美国国家健康协会的数据库,并向全世界公开。研究者可以从中找到被认为与基因有关的疾病、智力、冒险精神、信仰和性格等问题的密码。

  沃森希望通过自己的行动带动更多的人进行基因测序。他认为,了解这些信息有助于提早预防癌症、心脏病、阿尔茨海默氏症等多种顽疾,甚至还能让人更富有同情心。“我们会了解有些人的天生局限,我们会放弃按自己的意愿培养孩子的一些不切实际的想法。会去帮助他们,而不是对他们发火。”

  不过,个人DNA图谱时代的来临也同样面临着许多伦理问题。人们对待那些DNA存在异常的人群时能否不带有色眼镜?同性恋已被证明与基因有关,但对同性恋者的排斥仍普遍存在。而沃森自己也承认,他并不希望了解关于决定自己正走向衰老的基因信息。

  更令人困扰的是,当人们意识到基因不仅决定了自己的健康,还影响着智力、天分、性格、甚至人品,“基因命运论”是否会大行其道?美国人类基因研究所的奥斯特兰德博士表示:“我们的基因图谱会不会让我们作茧自缚?我们就任其发生吗?”

  “基因竞赛”硝烟四起

  1986年,著名生物学家、诺贝尔奖获得者雷纳托杜尔贝科在《科学》杂志上率先提出“人类基因组”计划(Human Genomic Project,简称H GP)。1990 年10月,美国政府决定出资30亿美元正式启动该计划,第一步先完成人体的全部基因序列(30亿个碱基对的全序列)绘制,随后研究其相互作用和基因功能,从而揭开人类全部遗传信息之谜。“人类基因组”计划可以说是人类有史以来最为伟大的认识自身的世纪工程。计划启动后,欧洲、日本、前苏联、巴西、印度和中国迅速跟进,纷纷加入到此项意义重大的研究中。

  对科学家来说,“人类基因组”计划给他们带来的是对人类自身认识的一次重大飞跃,是人类战胜疾病的希望。而对于不惜血本投入大量资金让科学家研究基因组的政府和企业,更多地看到的是研究成功后所带来的市场垄断和超巨额利润。基因是目前生物制药产业的源头、生长点和制高点。一旦破译一个能够编码重要功能蛋白的基因,其回报将是无比丰厚的——发现者可以获取该基因的专利,科研人员可用它进行相关研究并设计相关的防治药物,医药公司可在专利期满之前获取市场巨额垄断利润。一言以蔽之,一个基因可以成就一家企业,甚至带动一个产业。

  于是,一场激烈的“基因战”早已在国家与国家、官方与私营机构之间展开了。克雷格·文特尔领导的塞莱拉遗传公司1998年开始“人类基因组”测序工作。2000年6月26日,参与该计划的美、英、日、德、法、中等6国科学家以及塞莱拉公司同时宣布绘成人类基因组草图。2001年2月12日,他们又分别在《自然》和《科学》杂志上公布了“人类基因组”初步分析结果。

  2004年10月《自然》杂志公布的“人类基因组”图谱精确版涵盖了99%人类染色体组的图谱,经过美、英、日、德、法、中6国科学家近3年的精心修纂,原本遗漏了15万个细节的“人类生命天书”几近完美。新图同时显示,人类基因实际数只有2万~2.5万,比最初估计的10万个要少很多。可以说,“人类基因组”计划的第一步——基因测序工作已经完成。

  2006年10月,塞莱拉公司创始人克雷格·文特尔宣布,他已经拥有了世界第一份“个人版”基因组图谱。不过,鉴于这项工作全部由他领导的私人研究小组进行,因此一些科学家认为他的图谱并不完整。

  康娟

本栏目主要介绍基因工程方面,包括人类基因组计划、转基因、基因技术、世界首份个人DNA图谱即将出炉等。特别关注有关人与文化方面的研究。

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