由美國(guó),、中國(guó),、日本等6個(gè)國(guó)家的200多位科學(xué)家參與的“國(guó)際人類(lèi)基因組單體型圖計(jì)劃(HapMap)”日前取得了階段性成果,，科學(xué)家們于近日公布了第一階段人類(lèi)基因組單體型圖,。這份描述人類(lèi)基因組中最常見(jiàn)差異的圖譜,，將大大促進(jìn)疾病和人類(lèi)進(jìn)化的研究,。對(duì)此，記者專(zhuān)訪(fǎng)了該計(jì)劃“中國(guó)卷”負(fù)責(zé)人,、中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所曾長(zhǎng)青博士,。
HapMap計(jì)劃是為了確定人類(lèi)遺傳的相似性和差異性
記者：“HapMap”計(jì)劃最初是基于怎樣的出發(fā)點(diǎn)而提出的？
曾長(zhǎng)青：2002年,，“國(guó)際人類(lèi)基因組測(cè)序計(jì)劃”完成,，這是一套精準(zhǔn)的人類(lèi)基因組序列圖譜,，也就是描述DNA中的“字母”如何構(gòu)成“單詞”。它的一個(gè)重要成果就是發(fā)現(xiàn)了基因組中的大量變異,。為了進(jìn)一步弄清這些變異,，2002年的10月28日，在美國(guó)華盛頓宣布正式啟動(dòng)了HapMap計(jì)劃,。
這個(gè)計(jì)劃有美,、英、日,、加,、中、尼日利亞6個(gè)國(guó)家參與,，其中,，美國(guó)完成31%，日本完成25%,，英國(guó)完成24%,，加拿大完成10%，中國(guó)大陸,、香港和臺(tái)灣合作完成10%,。
記者：眾所周知，對(duì)人類(lèi)基因研究的前提是搜集大量人體基因樣本,，HapMap計(jì)劃的樣本從何而來(lái),？
曾長(zhǎng)青：這個(gè)計(jì)劃中，需要亞,、非,、歐裔各90份樣本，亞裔樣本由中國(guó)和日本各提供一半,，非裔的由尼日利亞提供,，歐裔則取自美國(guó)。
記者：取自美國(guó)的樣本是否可以代表歐裔樣本,？
曾長(zhǎng)青：計(jì)劃中的美國(guó)部分,，只是提取了祖籍為西歐和北歐的人群。還有一點(diǎn)要補(bǔ)充一下,，就是所有的樣品采集都得遵守倫理學(xué)的各項(xiàng)規(guī)定,。
記者：整個(gè)計(jì)劃分幾個(gè)階段？每個(gè)階段有沒(méi)有設(shè)定具體的研究目的,？
曾長(zhǎng)青：整個(gè)計(jì)劃分為兩個(gè)階段,，第一階段是SNP分型測(cè)定，把30億個(gè)堿基對(duì)以每5000個(gè)為一組進(jìn)行測(cè)定,。第二階段就是在前一階段的基礎(chǔ)上進(jìn)行更高密度的分型測(cè)定和后期數(shù)據(jù)的分析,。
前面我們不是說(shuō)到DNA上堿基對(duì)的排列有差異嗎,？那么這個(gè)項(xiàng)目主要就是要測(cè)出這些差異是怎樣分布的，它的頻率和密度是多少,，從而劃定共有的變異區(qū)域,，確定人類(lèi)遺傳的相似性和差異性。
目前研究就像區(qū)別“單詞”中的“字母”
記者：這個(gè)計(jì)劃中出現(xiàn)的一個(gè)名詞“單體”怎樣理解,？
曾長(zhǎng)青：先要說(shuō)明一下SNP,。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，人類(lèi)基因組擁有大約30億對(duì)堿基,，不同人的基因組中堿基對(duì)排列順序的99.9%都是一模一樣的,，只有不到千分之一左右的排序有所不同。這些不同處,，就叫SNP,，全稱(chēng)是“單核苷酸多態(tài)性”，即DNA鏈上單一堿基對(duì)差異,。
記者：能否對(duì)此進(jìn)行一下比喻,？曾長(zhǎng)青：我們?nèi)祟?lèi)的DNA由30億個(gè)結(jié)構(gòu)單元組成，這些結(jié)構(gòu)單元排序后就形成了基因,，就好像一個(gè)個(gè)字母組合成單詞一樣,。對(duì)于兩個(gè)毫無(wú)關(guān)系的人而言，他們的這些“字母”的排列順序有99.9%都是相同的,，而剩下的幾百萬(wàn)個(gè)“字母”的排列則存在差異,，這種差異就叫做SNP。
單體就是指單個(gè)染色體,，可以理解為構(gòu)成DNA鏈的基本“單詞”，每個(gè)“單詞”包含有5000至2萬(wàn)個(gè)“字母”,，具有特定的SNP變異方式,，不同的“單詞”，就決定了基因組的不同變異態(tài),。
“HapMap”計(jì)劃“中國(guó)卷”取自180個(gè)漢族樣本
記者：我國(guó)既然是“HapMap”計(jì)劃參與國(guó)之一,，在實(shí)際執(zhí)行中承擔(dān)什么任務(wù)？
曾長(zhǎng)青：中國(guó)承擔(dān)10%的研究任務(wù),，具體就是3號(hào),、21號(hào)和8號(hào)染色體短臂單體型圖的繪制，同時(shí),，還提供一半的亞裔樣品,。2003年3月，我們?cè)诒本┏闪⒘艘粋€(gè)專(zhuān)門(mén)組織,，叫作中國(guó)單體型圖協(xié)作組,，作為一個(gè)整體工作,。科技部和香港地區(qū)分別給了5000萬(wàn)人民幣和5000萬(wàn)港元,，用于資助這個(gè)項(xiàng)目的實(shí)施,。
記者：我國(guó)提供的一半的亞裔樣品是在哪里采集的啊,？
曾長(zhǎng)青：我們用了1年,，一共收集了180個(gè)樣本，都是取自北京師范大學(xué)在校大學(xué)生,。
記者：對(duì)于取樣對(duì)象,，有什么具體要求？
曾長(zhǎng)青：沒(méi)什么特殊要求,，這些學(xué)生在入學(xué)時(shí)都體檢過(guò),，所以我們沒(méi)作任何檢測(cè)。只要求是成年健康漢族,，也就是四個(gè)祖父母中至少有三個(gè)是漢族的,，沒(méi)有患艾滋病、乙肝等明顯傳染病就行了,。
記者：只取血液樣本,？
曾長(zhǎng)青：是的，靜脈取血5毫升,。每個(gè)人取3份,，其中2份上交，因?yàn)檫@中間要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸和細(xì)胞轉(zhuǎn)換,，一份我們自己留底,。
記者：樣本都滿(mǎn)足計(jì)劃要求嗎？
曾長(zhǎng)青：收集樣本后,，我們開(kāi)始進(jìn)行分型測(cè)定和分析,。我們建立了一些國(guó)際領(lǐng)先的技術(shù)，像是成熟高通量基因分型平臺(tái),、單堿基延伸熒光偏振檢測(cè)系統(tǒng),、微珠芯片檢測(cè)系統(tǒng)和飛行時(shí)間質(zhì)譜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等SNP分型體系，日通量可穩(wěn)定達(dá)到30萬(wàn)個(gè)分型反應(yīng),。同時(shí)國(guó)際方面的質(zhì)量控制實(shí)驗(yàn)結(jié)果也表明我們上交數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率超過(guò)99.95%,。
“HapMap”就像數(shù)學(xué)用表，人類(lèi)基因差異將被打上標(biāo)簽
記者：全世界這么多科學(xué)家花了這么多心血和時(shí)間進(jìn)行這項(xiàng)計(jì)劃,，它究竟有什么樣的實(shí)踐意義呢,？
曾長(zhǎng)青：這個(gè)意義是很大的。原來(lái)有研究表明，像心臟病,、癌癥,、哮喘、高血壓這些病都跟變異的基因有關(guān),。“HapMap”項(xiàng)目的研究成果為科學(xué)家研究疾病與致病基因之間的關(guān)系打下了關(guān)鍵基礎(chǔ),。我們可以借助“HapMap”的數(shù)據(jù)找到其中的變異基因序列。這里面不但有導(dǎo)致疾病發(fā)生的生物學(xué)誘因,，也暗含著提高治療技術(shù)的改進(jìn)策略,。對(duì)于常見(jiàn)疾病和涉及多個(gè)基因、與遺傳和環(huán)境都有關(guān)系的復(fù)雜疾病,，科學(xué)家可以根據(jù)“HapMap”排查出其可能存在差異的位點(diǎn),，總結(jié)出其中的遺傳規(guī)律，達(dá)到預(yù)測(cè),、診斷,、治療的目的。
學(xué)過(guò)數(shù)學(xué)的人都知道,，利用數(shù)學(xué)用表可以輕而易舉地查出很多一般人難以計(jì)算的數(shù)值,，比方說(shuō)開(kāi)方、正余切,、正余弦值之類(lèi)的,。HapMap就像一張數(shù)學(xué)用表一樣，任何人想用都可以查,。通過(guò)SNP排列中已經(jīng)注明的“標(biāo)簽”,，將患者與健康人的SNP進(jìn)行比較，就可以更高效地尋找到與疾病相關(guān)的基因變異,。前一段時(shí)間印度海嘯發(fā)生過(guò)后,，有關(guān)方面就與我們聯(lián)系過(guò)，因?yàn)橛泻芏嗳嗽诤[過(guò)去之后的反應(yīng)都不一樣,，他們想從基因遺傳變異這方面來(lái)尋找原因,。
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國(guó)際人類(lèi)基因組測(cè)序計(jì)劃
人類(lèi)基因組計(jì)劃于1990年正式啟動(dòng)。其核心內(nèi)容是構(gòu)建DNA序列圖,，即分析人類(lèi)基因組DNA分子的基本成分―――堿基的排列順序，繪制成序列圖,。人的基因組由4種堿基構(gòu)成,，通常縮寫(xiě)為A,、T,、C和G，正是這些“字母”決定和影響著我們的膚色,、身高,，甚至生老病死,。
這一計(jì)劃與“曼哈頓原子彈研制計(jì)劃”、“阿波羅登月計(jì)劃”并稱(chēng)為人類(lèi)科學(xué)史上的“三大計(jì)劃”,。
