從沃森基因組到“炎黃一號”
基因組計劃意義堪比探月計劃
亞洲第一人
人類基因組計劃總是被用來與登月計劃作比較,，兩者都備受公眾和媒體矚目，都充滿了新奇性,、冒險精神和競爭性,。巧合的是,，在中國發(fā)射自己的月球探測衛(wèi)星的前些天，中國人自己的全基因組圖譜也問世了,。
10月11日,，深圳華大基因研究院召開新聞發(fā)布會，宣布他們繪制完成了全球首張完整的中國人基因組圖譜（又稱“炎黃一號”）,，這也是第一個亞洲人的全基因序列圖譜,。
“這個人是漢族,，健康男性，”“炎黃一號”項目的新聞發(fā)言人葉葭告訴記者,，“但是具體身份目前還不便透露,。”在此基礎(chǔ)上，深圳華大基因研究院還計劃啟動“炎黃99”項目,，也就是再找99個基因志愿捐贈者,，構(gòu)成一份中國人群的遺傳和多態(tài)性標準圖譜。雖然“炎黃一號”的花費初步估算在2000萬元左右,，但是消息發(fā)布后,，華大基因還是接到了許多問詢電話，這些人希望成為下一個被測序者,，因為“如果你有了自己的基因圖譜,，就可以知道自己和疾病之間的關(guān)系”。
雖然“基因捐贈也要進行篩選,，以更充分地體現(xiàn)中國人的特征”,，但是葉葭坦言善款籌集也將是研究經(jīng)費很重要的一個來源，因為研究院本身是一個非盈利組織,，需要社會力量的支持,。
“用的測序儀是進口的，”葉葭承認,，“但是學會用機器也是很重要的環(huán)節(jié),，而且我們在數(shù)據(jù)分析和下游軟件的開發(fā)上做了大量的工作。”因為第一階段的“炎黃一號”在技術(shù)摸索和自主軟件開發(fā)上花費了很多資金,，而下一份個人全基因組測序的費用就可能降低些,，在1000萬元左右。
利用這些圖譜,，就可以“全面篩選中國（東亞）人種特異性的疾病基因,，為后期基因預測、預防醫(yī)學研究作好鋪墊,。預計在5到10年內(nèi),，技術(shù)會有進一步突破（1000美元/人基因組）；到那時我們的這張圖譜會更加精確,，商業(yè)前景也更加廣泛,。”——深圳華大基因研究院的網(wǎng)頁上這樣寫道。
一千美元基因組
“一千美元基因組”也是全球遺傳學界的夢想,。1990年，科學家們啟動了“人類基因組計劃（HGP）”,，也就是要把基因組里的遺傳密碼翻譯出來,，并傳播共享,，當時科學家們打算花15年時間，用30億美元的資金來做這件事,。結(jié)果這項計劃在2003年提前完成,，并使測序和分析技術(shù)得到了很大的發(fā)展。
當時,，“人類基因組計劃”所測序的是由5個人混合的基因,，但是人與人之間的基因組序列都不太一樣，個體間存在0.1%的差別,，正是這些差別決定了每個人生理上的獨特之處,，決定了每個人對疾病和藥物的反應不同，因此,，要實現(xiàn)個性化醫(yī)療,，勢必需要測“個人基因組”。
幾十家公司和學術(shù)機構(gòu)正在致力于降低測序費用,。第一個真正實現(xiàn)個人基因組測序的是詹姆斯·沃森（JamesWatson）,，他是DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)的發(fā)現(xiàn)者之一（也因此而曾獲得諾貝爾生理或醫(yī)學獎），也是人類基因組計劃的領(lǐng)導者之一,。這項工作由“454生命科學公司”于2007年5月完成,，總共只用了兩年時間，花費不到100萬美元,。這也是目前能實現(xiàn)的個人基因組測序的最廉價記錄,。沃森的個人基因組圖譜在美國國家衛(wèi)生研究院的網(wǎng)站上公開發(fā)表，供全世界查看,。私營公司塞里拉基因組學公司的創(chuàng)建者克雷格·文特爾（Craig Venter）在9月初公布了他的個人基因組序列,，“炎黃一號”則是世界上第三份個人全基因組圖譜。“十年之內(nèi),，廉價快速的DNA測序新技術(shù),，將獲得突破性進展，并廣為人們所接受,。”在2006年初的《科學美國人》上 ,， 喬治·丘奇（George Church）寫道。丘奇是哈佛醫(yī)學院的遺傳學教授,，也是“人類基因組計劃”的發(fā)起人之一,，他認為“如果實現(xiàn)了低成本測序，將意味著個人也能負擔DNA測序的費用,，能將自己完整的基因組序列以光盤的形式儲存起來,，供醫(yī)生診斷時參考，讓大家認為這一生一次的支出很值得。廉價測序技術(shù)還能擴大有能力進行基因組研究的研究隊伍,，提供給研究者更多的基因組,，幫助他們理解疾病和健康個體之間的差異，使測序信息更具意義”,。
跨入新時代的門檻
與此同時,，“使測序信息更具意義”的工作也正在加緊進行中。10月17日,，《自然》雜志刊發(fā)了兩篇論文,，宣布國際人類基因組單體型圖研究項目聯(lián)合體已經(jīng)完成人類基因組單體型圖（Hap）的第二代版本。Hap是對單核苷酸多態(tài)性（SNP）的深入研究,，SNP是指對不同個體的基因組進行比較,，從中找出DNA的基本組成單元——單核苷酸之間的堿基差別。正是這些SNP形成了個體之間0.1％的基因組差異,，并由此決定了個體差異,。
“Hap正是要找出差異的規(guī)律，了解在群體水平上的個體差異,。它不是針對某幾個基因,，而是一個非常籠統(tǒng)的東西,。”曾長青解釋道,。曾是中國科學院北京基因組研究所的教授，參與過單體型圖“中國卷”的工作,。在第一代的基礎(chǔ)上,，第二代Hap額外研究了210萬個SNP，令總的SNP達到310萬個,。
曾長青將單體型圖比喻為一個巨大的遺傳用表,，“我就是一個造表的，”她解釋說,，“有些人研究心臟病,，有些人研究糖尿病，而這個表就提供了一個檢索功能,，讓這些人各取所需,。”
曾長青認為，“個體基因組是個好東西,，但是,，現(xiàn)在太貴了，雖然華大現(xiàn)在能用2000萬元測一個全基因組,，但還需要更大的突破”,，而單體型圖是這個過渡階段的方案,，在對疾病的研究上，“單體型圖非常有用”,，它能“在全基因組水平上解釋個體差異”,。
但是事實上，“個體基因組時代已經(jīng)開始了,，雖然開始不等于普及”，曾長青覺得,，自從第一個個人基因組圖譜出現(xiàn),，就意味著我們已經(jīng)跨入了個體基因時代的門檻。
