“飞蛾”读懂小鼠基因天书(图)

http://www.sina.com.cn 2005年07月26日07:09 东方网-文汇报

　　三年级研究生担纲论文第一作者

　　记者姜澎报道

　　本报讯解读人类基因组计划发现的大约3万个基因，如果由两个人来检测，需要1万5千年；采用复旦大学发育生物学研究所科研人员最新发现的方法，花费的时间可以缩短到原来的三百分之一左右。

　　这一最新研究方法将作为8月12日出版的国际顶级生命科学杂志《细胞》的封面文章发表。相关技术也已经申请国际专利。而论文的第一作者是复旦大学三年级研究生丁癉。

　　转座因子源于飞蛾

　　在复旦大学发育生物学研究所的实验室里，一群荧光红小鼠，周身散发着鲜艳的红色荧光，还有一些绿莹莹的绿小鼠。这就是把PB转座因子携带具有荧光的基因片段后插入白色小鼠的生殖细胞基因，导致的小鼠体色的变化。这在自然界是不可能出现的。

　　转座因子是一类可以进入基因组内不同位置的基因载体。科学家可以利用它们插入基因导致基因突变，或者让它们携带外来基因插入研究对象的基因后导致的变化来了解基因功能，也可以利用它们来培育转基因生物。人类等哺乳动物自身的基因组含有大量转座因子序列，但是大多数在进化过程中失去了活性，即使是人工复活后，效率也很低下。

　　此次复旦大学发现的PB转座因子源于飞蛾，通过这个转座因子插入小鼠和人类细胞的基因，可以发现小鼠不同基因的功能。这也是世界上首次创立的高效实用的哺乳动物转座基因系统。过去全世界一直在寻找合适的转座因子用于基因研究，但没有成功。此次复旦大学发现的转座因子不但可以进入小鼠基因组，还能带入大片段的动物基因。过去，要完成疾病基因检测的工作，了解基因功能，首先是寻找病人的突变基因，但是这一方法工作量巨大，价格昂贵。两个人一年只能做一个基因的研究。在过去的三十年，全世界发现的哺乳动物的功能基因都没有超过10％。

　　开创基因治疗前景

　　为什么有些人可以长那么高？为什么有些人的皮肤特别容易显老？……影响这些特征的基因，都在此次复旦大学的课题组的实验中得到了初步发现。

　　据此次课题负责人，复旦大学发育生物学研究所所长许田博士介绍，发现可用PB转座因子高效插入小鼠基因组研究基因功能，使在小鼠等哺乳动物中高效、大规模了解基因功能成为可能。同时，新方法可在大范围内快速寻找疾病相关基因，建立多种疾病模型，寻找疾病机理及药物靶点，从而发展创新的治疗手段和药物，也为人类的基因治疗提供了新途径。新方法还可以用于鉴定并研究具有重要生物学功能的基因，并改良经济动物。

　　《细胞》杂志审稿人评价这项工作“是里程碑式的发现，将可能在世界范围内改变小鼠遗传学研究，并有用于人类基因治疗的前景”。

　　前沿课题加速研究生成才

　　“别人试了几十年都没有成功，我们也试了好多种转座因子，当我们发现PB转座因子的功能时，简直太兴奋了，这个课题从设计、操作以及数据收集都是我做的，这对我来说是不可多得的经历，”论文第一作者丁说起研究过程感触颇深。

　　复旦大学发育生物学研究所由旅美华人学者许田、韩珉和庄原共同创立。许田博士回忆道，当复旦大学提出让他们建立研究所的时候，他和韩珉博士觉得美国休斯医学中心研究员的工作已经够繁重了，庄原教授担任杜克大学免疫学、遗传学终身教授，也不想再增加压力，因此他们开出了苛刻的条件，想让复旦知难而退，没想到学校全部答应了。此后3年半的时间内，许田他们一直全身心地投入到研究中，终于有了突破，并且研究生的研究能力也得到了提高。

　　目前，以PB转座因子技术体系为依托，大规模研究基因功能的小鼠功能基因组计划已经在复旦大学启动，成为解读哺乳动物基因“天书”的重要力量。

　　上图为实验小鼠。刘畅摄