從沃森基因組到“炎黃一號(hào)”
基因組計(jì)劃意義堪比探月計(jì)劃
亞洲第一人
人類基因組計(jì)劃總是被用來與登月計(jì)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(xiǎn)精神和競(jìng)爭(zhēng)性,。巧合的是,，在中國(guó)發(fā)射自己的月球探測(cè)衛(wèi)星的前些天，中國(guó)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(huì)，宣布他們繪制完成了全球首張完整的中國(guó)人基因組圖譜（又稱“炎黃一號(hào)”）,，這也是第一個(gè)亞洲人的全基因序列圖譜,。
“這個(gè)人是漢族，健康男性,，”“炎黃一號(hào)”項(xiàng)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(jì)劃啟動(dòng)“炎黃99”項(xiàng)目,，也就是再找99個(gè)基因志愿捐贈(zèng)者，構(gòu)成一份中國(guó)人群的遺傳和多態(tài)性標(biāo)準(zhǔn)圖譜,。雖然“炎黃一號(hào)”的花費(fèi)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(gè)被測(cè)序者，因?yàn)?ldquo;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(zèng)也要進(jìn)行篩選，以更充分地體現(xiàn)中國(guó)人的特征”,，但是葉葭坦言善款籌集也將是研究經(jīng)費(fèi)很重要的一個(gè)來源,，因?yàn)檠芯吭罕旧硎且粋€(gè)非盈利組織，需要社會(huì)力量的支持。
“用的測(cè)序儀是進(jìn)口的,，”葉葭承認(rèn),，“但是學(xué)會(huì)用機(jī)器也是很重要的環(huán)節(jié)，而且我們?cè)?a href="http://hnhlg.com/sell/list-167.html" target="_blank">數(shù)據(jù)分析和下游軟件的開發(fā)上做了大量的工作,。”因?yàn)榈谝浑A段的“炎黃一號(hào)”在技術(shù)摸索和自主軟件開發(fā)上花費(fèi)了很多資金,，而下一份個(gè)人全基因組測(cè)序的費(fèi)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(guó)（東亞）人種特異性的疾病基因，為后期基因預(yù)測(cè),、預(yù)防醫(yī)學(xué)研究作好鋪墊,。預(yù)計(jì)在5到10年內(nèi)，技術(shù)會(huì)有進(jìn)一步突破（1000美元/人基因組）,；到那時(shí)我們的這張圖譜會(huì)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(xué)界的夢(mèng)想,。1990年，科學(xué)家們啟動(dòng)了“人類基因組計(jì)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(dāng)時(shí)科學(xué)家們打算花15年時(shí)間,，用30億美元的資金來做這件事,。結(jié)果這項(xiàng)計(jì)劃在2003年提前完成，并使測(cè)序和分析技術(shù)得到了很大的發(fā)展,。
當(dāng)時(shí),，“人類基因組計(jì)劃”所測(cè)序的是由5個(gè)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(gè)體間存在0.1%的差別,，正是這些差別決定了每個(gè)人生理上的獨(dú)特之處，決定了每個(gè)人對(duì)疾病和藥物的反應(yīng)不同,，因此,，要實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療，勢(shì)必需要測(cè)“個(gè)人基因組”,。
幾十家公司和學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)正在致力于降低測(cè)序費(fèi)用,。第一個(gè)真正實(shí)現(xiàn)個(gè)人基因組測(cè)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(xué)獎(jiǎng)）,，也是人類基因組計(jì)劃的領(lǐng)導(dǎo)者之一,。這項(xiàng)工作由“454生命科學(xué)公司”于2007年5月完成,，總共只用了兩年時(shí)間，花費(fèi)不到100萬美元,。這也是目前能實(shí)現(xiàn)的個(gè)人基因組測(cè)序的最廉價(jià)記錄,。沃森的個(gè)人基因組圖譜在美國(guó)國(guó)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(yíng)公司塞里拉基因組學(xué)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(gè)人基因組序列,，“炎黃一號(hào)”則是世界上第三份個(gè)人全基因組圖譜。“十年之內(nèi),，廉價(jià)快速的DNA測(cè)序新技術(shù),，將獲得突破性進(jìn)展，并廣為人們所接受,。”在2006年初的《科學(xué)美國(guó)人》上 ,， 喬治·丘奇（George Church）寫道。丘奇是哈佛醫(yī)學(xué)院的遺傳學(xué)教授,，也是“人類基因組計(jì)劃”的發(fā)起人之一,，他認(rèn)為“如果實(shí)現(xiàn)了低成本測(cè)序，將意味著個(gè)人也能負(fù)擔(dān)DNA測(cè)序的費(fèi)用,，能將自己完整的基因組序列以光盤的形式儲(chǔ)存起來,，供醫(yī)生診斷時(shí)參考，讓大家認(rèn)為這一生一次的支出很值得,。廉價(jià)測(cè)序技術(shù)還能擴(kuò)大有能力進(jìn)行基因組研究的研究隊(duì)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(gè)體之間的差異,，使測(cè)序信息更具意義”,。
跨入新時(shí)代的門檻
與此同時(shí)，“使測(cè)序信息更具意義”的工作也正在加緊進(jìn)行中,。10月17日,，《自然》雜志刊發(fā)了兩篇論文，宣布國(guó)際人類基因組單體型圖研究項(xiàng)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(duì)單核苷酸多態(tài)性（SNP）的深入研究,，SNP是指對(duì)不同個(gè)體的基因組進(jìn)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(gè)體之間0.1％的基因組差異,，并由此決定了個(gè)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(gè)體差異,。它不是針對(duì)某幾個(gè)基因，而是一個(gè)非?；\統(tǒng)的東西,。”曾長(zhǎng)青解釋道。曾是中國(guó)科學(xué)院北京基因組研究所的教授,，參與過單體型圖“中國(guó)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(gè)SNP,，令總的SNP達(dá)到310萬個(gè),。
曾長(zhǎng)青將單體型圖比喻為一個(gè)巨大的遺傳用表，“我就是一個(gè)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(gè)表就提供了一個(gè)檢索功能,，讓這些人各取所需。”
曾長(zhǎng)青認(rèn)為,，“個(gè)體基因組是個(gè)好東西,，但是，現(xiàn)在太貴了,，雖然華大現(xiàn)在能用2000萬元測(cè)一個(gè)全基因組,，但還需要更大的突破”，而單體型圖是這個(gè)過渡階段的方案,，在對(duì)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(gè)體差異”,。
但是事實(shí)上,，“個(gè)體基因組時(shí)代已經(jīng)開始了，雖然開始不等于普及”,，曾長(zhǎng)青覺得,，自從第一個(gè)個(gè)人基因組圖譜出現(xiàn)，就意味著我們已經(jīng)跨入了個(gè)體基因時(shí)代的門檻,。
