中国日报网站消息：今年4月，以美国国家人类基因组研究院（NHGRI）与能源部为首的国际人类基因组定序团队，宣布完成99%的人类基因组定序计画，决定了其中约30亿个DNA碱基、四万多个基因的排列方式。4月的大消息公布过后，分子生物学家还是没闲着，接下来6月定序出Y染色体的大部份序列、7月针对人类的第七号染色体序列进行深入分析，都是基因组研究的重大成果。然而，若想深入了解基因序列所代表的意义与功能，光是定序仍然不够，必得结合更进一步的分析才行。在随后的后基因组时代中，解读这些基因的功能便成为最重要且艰巨的工作，许多学门也应运而生，包括蛋白组学，研究基因所转录出来的蛋白质种类与功能；包括醣组学，研究修饰蛋白质的各种醣类与各种不同功能；更包括近年来最火热的生物信息学，由于实验数据量增加神速，幸亏计算机处理速度也高速同步加快，再加上信息科学专家设计出适用的分析工具与算法，才使基因组知识的应用范围越来极广，衍生出基因图谱的绘制、药物筛选与研发等研究领域。

　　除此之外，比较不同生物间的基因序列差异、绘制出演化的关系图，一直是基因组学的另一个重要研究领域，由此更能了解自然史中生物的演化过程与亲缘关系、基因在演化过程中的功能演变，以及我们人类的基因究竟从何而来、又有哪些重要之处。

　　而继前述两项染色体定序成果都在《自然》刊出，8月14日出版的最新一期刊物，又发表了13种脊椎动物基因组的比较结果。这项仍由NHGRI领衔的大型研究计画，结合数个学校的顶尖研究人员，比较人类、黑猩猩、狒狒、猫、狗、牛、猪、大鼠、小鼠、鸡、斑马鱼与两种河豚的DNA序列。NHGRI院长、15年来领导全球基因组研究的弗朗西斯·柯林斯（FrancisS.Collins）认为，比较这么多种生物的基因组，可让我们更了解自己基因组所蕴藏的讯息，也才能找出关于基因功能的更多信息。

　　领导这个研究团队的NHGRI首席资深科学家埃里克·葛林（EricD.Green）则指出，他们在计画中所建置的基因序列演化数据库，是目前为止最庞大、最多样的一个，研究人员取其中一段序列，比较多种不同生物的差异，可对脊椎动物的基因组演化过程有最初步的了解。

　　研究人员以人类第七号染色体上一段含有10个基因、大小为1.8Mb的DNA为标的，在其它12个物种的基因组中找出与之相对应的12Mb段落，做为比对的依据。而研究中的生物信息分析与算法的研发，由美国宾州州立大学、加州大学圣克鲁兹分校及西雅图华盛顿大学等团队参与，所有分析结果可在加州大学圣克鲁兹分校的基因组生物信息网站上查询。研究人员主要着眼于转位子的插入型态，这是一种基因组的变化方式，比较各种生物之间变化方式的不同，来决定生物间的亲缘关系。

　　此次研究最主要得到三个初步结论，一是与灵长类（即人类、黑猩猩与狒狒等）最亲近的是啮齿类（大鼠与小鼠），食肉类（猫、狗）和偶蹄类（牛、猪）反而较远。这在过去一直未有定论，甚至有科学家分析多种生物的粒线体基因组，认为灵长类与食肉类和偶蹄类有较近的亲缘关系，但这项最新的分析方法与之有不同的结果。

　　第二个结果则是，在不同生物的基因组中，不含基因的DNA段落竟然没有太大的差异。过去总认为，某段DNA序列若是在不同生物身上有高度的相似性，一定表示这个段落具有非常重要的生物功能（而且几乎一定是可以制造出蛋白质的基因），所以在演化中不会改变太多，以免丧失了重要功能；这类基因最有名的例子便是血红素的基因了。以前科学家手头上的完整基因组序列不多，常常只是拿两种生物来比较，而此次拿了13种序列比较，才发现不含基因的DNA序列还是有高度的相似性，表示这些段落并非没有用处，很可能带有我们所不知道的生物功能。

　　此外，在演化过程中，各种动物的基因组会发生变化，但是变化模式似乎没有太大差别，可能是因为同样的变化在不同基因组中造成不同的效应，才产生了如此多彩多姿的生物世界。

　　研究团队建置了庞大的数据库，他们打算要比对100个DNA段落，而现在才只做了第一段，其实要做结论还早得很，不过无论如何，他们所建立的研究方法，应该是相当重要的一套系统。此外，由于定序一种生物的基因组大约要花上5000万美元，而资源有限，如果能依照研究需要，决定该先定序那一类的生物，绝对是个好的方向。（来源：科学人）

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