人类基因组「完整解码」科学家花费20多年 为医学发现开大门

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    科学家国际团队31日宣布终于完成「人类生命基因组」的完整解码。(美联社)(photo:UDN)
    科学家国际团队31日宣布终于完成「人类生命基因组」的完整解码。(美联社)(photo:UDN)

    由科学家组成的国际团队31日兴奋宣布,他们终于完成了「人类生命基因组」(human genome)的完整解码;20多年前,因当时DNA测序技术无法读取某些部分,以至人类基因组谜团仍有8%缺失,如今已全数补全。

    科学家表示,完整基因组图可更深入了解人类进化和生物学,同时为衰老、神经退行性疾病、癌症和心脏病等领域的重要医学发现,打开大门。

    31日在「科学」(Science)杂志发表的研究,首次完整描述构建和维持人类的基因组测序。持续参与人类基因组解码计画的华盛顿大学研究员艾希勒(Evan Eichler)说:「一些使我们成为独特人类的基因,其实存在于基因组的『暗物质』中,只是被遗漏了;花了20多年时间,我们终于完成了。」

    科学家国际团队31日宣布终于完成「人类生命基因组」的完整解码。(美联社)(photo:UDN)
    科学家国际团队31日宣布终于完成「人类生命基因组」的完整解码。(美联社)(photo:UDN)

    艾希勒提到,包括他学生在内的许多人都以为人类基因组解码早就完成了;「我教他们时,他们说:『这不是你们第六次宣布胜利吗?』我说:『不,这次我们真的、真的做到了!』」

    31日共同发表六项研究之一的作者、圣塔克鲁兹加大基因组学研究员米加(Karen Miga)则说:「我们扩大了了解人类疾病的机会。」

    人类基因组草图2000年曾在白宫仪式上由两个相互竞争实体各自宣布, 它们分别是:国家卫生研究院机构进行的国际公共资助项目,以及位于马里兰州的私人公司Celera Genomics。人类基因组由大约31亿个DNA亚基组成,人类有大约3万个基因,分为23组染色体,存在于每个细胞的细胞核中。

    但是,米加表示,「我们的地图中持续存在巨大差距,这些差距落在非常重要的区域。」米加与国家人类基因组研究所研究员菲利普(Adam Phillippy)组织科学家团队,该团队以染色体末端命名,称为端粒或T2T联盟。他们从头开始研究一个新的基因组,对所有基因组进行测序,包括以前缺失的部分。

    T2T联盟为人类基因组增加了新的遗传信息,纠正了以前的错误,并揭示已知在进化和疾病中发挥重要作用的长链DNA;研究的一个版本于去年发表,然后由科学同行审查。「这是人类基因组计画的重大改进,」未参与研究的圣路易斯华盛顿大学医学院遗传学家王婷(Ting Wang)表示,它的影响重大。

    艾希勒说, 「我们一直相信,部分科学家以为是『垃圾』的未知区域里面有黄金。」事实证明,其中包含许多重要基因,例如使人类大脑比黑猩猩更大的基因,具有更多神经元和连接。要找到这样的基因,科学家需要新方法来解读神秘的遗传语言。

    科学家表示,在基因测序机器改进之前,有些区域难以辨认;现在它们可以一次准确读取100万个DNA字母,科学家得以将有重复区域的基因视为更长的字符串,而不是必须拼凑的片段。研究人员下一步将绘制更多基因组图谱,包括含有父母双方基因集合的基因组。

    「现在我们得到了正确的基因组,还有很多很多要做。」艾希勒说:「这是人类遗传学领域真正奇妙的开始。」