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基因天书找到破解码 疾病的根源不再遥不可及

2005-07-26新闻晨报本文被阅读过5937次[推荐][打印][保存][大字体][中字体][小字体]

  □晨报记者张计红实习生张睿卿

  如果愿意,可以将某些人的身高调控成姚明那样的大高个、也可以把人类衰老的时钟往后再拨一拨……而这些可能不再是遥远得要苦苦等上几百年的事情了。复旦大学的科研人员最近找到了一种更为高效、快速地破解“基因天书”的“密码”,这意味着人类大规模、逐一了解3万个基因中每个基因的功能、并找到基因疾病的根源将不再那么遥不可及。

  据悉,该项轰动世界、被称为“里程碑式发现”的科研成果已由国际顶尖生命科学杂志《细胞》在线刊登,并将刊登在8月12日《细胞》杂志的封面,相关技术已申请国际专利。更令人意外的是,该项目的第一作者是仅仅只有26岁的研究生丁。

  ■解读天书密码“PB转座因子”

  密码打开3万基因大门

  破解天书的密码名叫“PB转座因子”。复旦的科学家通过3年的研究发现,这种源于飞蛾的“密码”能直接插入哺乳类动物的基因中并保持活性、导致基因突变,有了这个基础,研究人员就能从突变中了解某个基因的特定功能。他们曾尝试用这类因子直接插入小老鼠受精卵的某个基因中,结果发现长大后基因突变的小老鼠患上了肾病,由此,他们判断这类肾病与这个特定基因基本上存在直接关联。据悉,在目前复旦已公布的70个特定基因中,研究人员已经基本能确定这些基因的基本功能。

  让研究人员惊喜的是,“PB转座因子”甚至还能携带一些“外部”基因进入哺乳动物的基因内部。在科研人员的实验室里,记者就目睹了研究人员培育出的荧光小老鼠。据此次科研项目的负责人介绍,他们也是通过这类因子将荧光蛋白携带入小老鼠的受精卵内,这样小老鼠长大后,外部基因对哺乳动物的生命体征的影响就一目了然———整只小老鼠的皮肤和眼睛在荧光灯下发出幽幽的红光,而这样的“荧光”基因还将一代一代地遗传下去。

  有了“PB转座因子”这个特殊“密码”的帮助,复旦大学发育生物学研究所所长许田教授说,以后通过多次实验,3万多个基因中具体哪个基因“负责”人体的哪些基本功能,也将可能得以明确。而哪些基因与人类身高有关、哪些又与衰老有关……有了对这些基本功能的把握,针对调控这类基因的研究就更能有的放矢。

  ■新方法的神奇之处

  基因“天书”解读大大加速

  其实解读基因天书、试图从中窥出人类生老病死的奥秘,全世界科学家多年来都在不懈努力。过去30多年里,全世界科学家花费了大量人力财力,才对约10%的哺乳动物的基因有所了解。而复旦的研究人员则用了不到一年的时间,就培育出了约1%基因的突变小鼠,并对这1%的基因功能有了基本的了解。

  “两者一对比,就显示出用新方法将让‘基因天书’解读得更快”,许田教授介绍说,因为通过现有病人来了解突变基因的方法则如同大海捞针,过去科学家们常常采用在小鼠胚胎干细胞状态时将其中某个基因剔除、然后再植入体内发育成基因突变的小鼠以供研究的方法,整个过程周期相当长,技术难度很大;用了新方法后,研究进程大大缩短,许田举例说,过去2个研究者一年内才能培育出2个基因剔除的小鼠,而现在2个人3个月内就能培养出70个基因突变的小老鼠,并确定其基因功能。

  ■为什么不以猿猴作试验

  老鼠繁殖力惊人“取之不尽”

  为什么会选择小老鼠?了解了小老鼠的基因功能是否意味着基本等同于了解了人类每个基因的基本功能?许田介绍说,研究发现,人类和老鼠在基因方面有很多相似之处———他们都有大约3万条基因,而且99%的人类基因中都在小鼠中找得到同源基因。因此可以说,老鼠是一种在身体和基因方面近似于人类的哺乳动物。再加上它繁殖力惊人,出生后40天即可交配繁殖,因此老鼠完全能充当“取之不尽”的人体实验代用品。整个研究过程“拒绝”与人类基因高度相似的猿猴,据介绍,这在于猿猴的生存周期非常长,且目前没有发现非常有效的研究手段,“此外,因为它与人的关系非常近,可能还会引起伦理方面的争论。”

  据悉,在现有发现的基础上,复旦大学已经启动了大规模小鼠功能基因组计划,希望通过小老鼠来大范围地了解各种人体疾病的致病基因,并将基因突变的小老鼠作为治病模型探索从而寻找根治手段。研究人员说,“这既包括了发明治病药物,也包括了找到基因突变的机理,这样就可从中切断基因突变进程。”

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