由美國,、中國,、日本等6個國家的200多位科學(xué)家參與的“國際人類基因組單體型圖計(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基因組單體型圖,。這份描述人類基因組中最常見差異的圖譜,，將大大促進(jìn)疾病和人類進(jìn)化的研究,。對此,，記者專訪了該計(jì)劃“中國卷”負(fù)責(zé)人、中國科學(xué)院北京基因組研究所曾長青博士,。
HapMap計(jì)劃是為了確定人類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,？
曾長青：2002年，“國際人類基因組測序計(jì)劃”完成,，這是一套精準(zhǔn)的人類基因組序列圖譜,，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，在美國華盛頓宣布正式啟動了HapMap計(jì)劃,。
這個計(jì)劃有美,、英、日,、加,、中、尼日利亞6個國家參與,，其中,，美國完成31%，日本完成25%,，英國完成24%,，加拿大完成10%，中國大陸,、香港和臺灣合作完成10%,。
記者：眾所周知,，對人類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,？
曾長青：這個計(jì)劃中,，需要亞、非,、歐裔各90份樣本,，亞裔樣本由中國和日本各提供一半，非裔的由尼日利亞提供,，歐裔則取自美國,。
記者：取自美國的樣本是否可以代表歐裔樣本？
曾長青：計(jì)劃中的美國部分,，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：整個計(jì)劃分幾個階段,？每個階段有沒有設(shè)定具體的研究目的？
曾長青：整個計(jì)劃分為兩個階段,，第一階段是SNP分型測定,，把30億個堿基對以每5000個為一組進(jìn)行測定。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定和后期數(shù)據(jù)的分析,。
前面我們不是說到DNA上堿基對的排列有差異嗎,？那么這個項(xiàng)目主要就是要測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：這個計(jì)劃中出現(xiàn)的一個名詞“單體”怎樣理解,？
曾長青：先要說明一下SNP,。簡單來說，人類基因組擁有大約30億對堿基,，不同人的基因組中堿基對排列順序的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,，全稱是“單核苷酸多態(tài)性”,，即DNA鏈上單一堿基對差異,。
記者：能否對此進(jìn)行一下比喻？曾長青：我們?nèi)祟惖腄NA由30億個結(jié)構(gòu)單元組成,，這些結(jié)構(gòu)單元排序后就形成了基因,，就好像一個個字母組合成單詞一樣,。對于兩個毫無關(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,，而剩下的幾百萬個“字母”的排列則存在差異,，這種差異就叫做SNP。
單體就是指單個染色體,，可以理解為構(gòu)成DNA鏈的基本“單詞”,，每個“單詞”包含有5000至2萬個“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“中國卷”取自180個漢族樣本
記者：我國既然是“HapMap”計(jì)劃參與國之一,，在實(shí)際執(zhí)行中承擔(dān)什么任務(wù),？
曾長青：中國承擔(dān)10%的研究任務(wù)，具體就是3號,、21號和8號染色體短臂單體型圖的繪制,，同時，還提供一半的亞裔樣品,。2003年3月,，我們在北京成立了一個專門組織，叫作中國單體型圖協(xié)作組,，作為一個整體工作,。科技部和香港地區(qū)分別給了5000萬人民幣和5000萬港元,，用于資助這個項(xiàng)目的實(shí)施,。
記者：我國提供的一半的亞裔樣品是在哪里采集的啊,？
曾長青：我們用了1年,，一共收集了180個樣本，都是取自北京師范大學(xué)在校大學(xué)生,。
記者：對于取樣對象,，有什么具體要求？
曾長青：沒什么特殊要求,，這些學(xué)生在入學(xué)時都體檢過,，所以我們沒作任何檢測。只要求是成年健康漢族,，也就是四個祖父母中至少有三個是漢族的,，沒有患艾滋病、乙肝等明顯傳染病就行了,。
記者：只取血液樣本,？
曾長青：是的,，靜脈取血5毫升。每個人取3份,，其中2份上交,，因?yàn)檫@中間要經(jīng)過運(yùn)輸和細(xì)胞轉(zhuǎn)換，一份我們自己留底,。
記者：樣本都滿足計(jì)劃要求嗎,？
曾長青：收集樣本后，我們開始進(jìn)行分型測定和分析,。我們建立了一些國際領(lǐng)先的技術(shù),，像是成熟高通量基因分型平臺、單堿基延伸熒光偏振檢測系統(tǒng),、微珠芯片檢測系統(tǒng)和飛行時間質(zhì)譜監(jiān)測系統(tǒng)等SNP分型體系,，日通量可穩(wěn)定達(dá)到30萬個分型反應(yīng)。同時國際方面的質(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99.95%,。
“HapMap”就像數(shù)學(xué)用表,，人類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,？
曾長青：這個意義是很大的,。原來有研究表明，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,。對于常見疾病和涉及多個基因、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,、診斷,、治療的目的。
學(xué)過數(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,，比方說開方、正余切、正余弦值之類的,。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,。前一段時間印度海嘯發(fā)生過后,，有關(guān)方面就與我們聯(lián)系過，因?yàn)橛泻芏嗳嗽诤[過去之后的反應(yīng)都不一樣,，他們想從基因遺傳變異這方面來尋找原因,。
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國際人類基因組測序計(jì)劃
人類基因組計(jì)劃于1990年正式啟動。其核心內(nèi)容是構(gòu)建DNA序列圖,，即分析人類基因組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?？s寫為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”并稱為人類科學(xué)史上的“三大計(jì)劃”,。
