國際人類基因組序列協(xié)會(huì)授權(quán)《自然》雜志今天刊登題為“人類成功繪制染色體基因組序列”的特色文章,，標(biāo)志著這項(xiàng)在人類科技發(fā)展史上具有里程碑歷史意義的人類重大科技工程進(jìn)入了一個(gè)新的歷史階段,，意味著科學(xué)家得到人類基因組圖譜精確版,。
2001年初在《自然》和《科學(xué)》雜志上所公布的只是人類基因組草圖,。草圖的成功繪制對分子生物學(xué)具有劃時(shí)代的意義,，生物學(xué)家現(xiàn)在已不再需要重復(fù)克隆與人類健康和疾病相關(guān)基因,，只需上網(wǎng)就可在公共數(shù)據(jù)庫中找到相應(yīng)的基因序列,。
盡管草圖對于生物學(xué)家來說十分有用,，但離完美還相距甚遠(yuǎn),。據(jù)估計(jì)，草圖在富含基因的常染色體上約有10%%的遺漏,，整體而言約有30%遺漏（包括基因匱乏的異染色體）,，忽略或錯(cuò)序的總數(shù)約為數(shù)十萬。不確定基因序列或人造的基因數(shù)據(jù)對科學(xué)家從事大規(guī)?；蚪M分析（如基因進(jìn)化機(jī)制或大范圍基因組結(jié)構(gòu)的研究）影響較大,。如基因在不斷變異的過程中，有些殘存基因稱之為假遺傳基因的功能不能表達(dá),，利用錯(cuò)誤的基因序列數(shù)據(jù)對已確定為假遺傳基因進(jìn)行研究時(shí),，就會(huì)發(fā)生張冠李戴的后果,。
自草圖公布之后，國際人類基因組序列協(xié)會(huì)基因測序中心承擔(dān)了大量糾錯(cuò)補(bǔ)缺的后處理工作,。他們分別檢測了草圖涉及的每個(gè)縫隙,，并對克隆基因及擴(kuò)展基因采取了一系列的措施。結(jié)果發(fā)現(xiàn)人類基因組草圖有341個(gè)遺漏,，涉及3800萬個(gè)堿基對,。最新公布的人類基因組序列包含99%人類染色體基因組，錯(cuò)誤率為十萬分之一,，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了該項(xiàng)目的預(yù)期指標(biāo),。另外，此次更為精確的計(jì)算表明,，人類基因數(shù)量實(shí)際在2萬到2．5萬之間,，明顯少于此前估計(jì)的2.7—4萬這個(gè)數(shù)據(jù),。
人類基因組草圖采用的是一種簡化基因組序列的方法,，基因重復(fù)區(qū)域因此沒有繪制到基因組圖中。而最新進(jìn)行的基因測序工作采用的則是傳統(tǒng)的測序方法,，即將人類基因克隆到細(xì)菌中,，形成人工基因組，然后再進(jìn)行基因繪制,。最新研究發(fā)現(xiàn),，人類基因組中有1183個(gè)基因是人類在此前6000萬到1億年之間通過復(fù)制或進(jìn)化得到的，不應(yīng)該重復(fù)計(jì)算到基因數(shù)量中,。人類基因組中約有5%屬于重復(fù)區(qū)域,，不同地區(qū)，基因重復(fù)區(qū)域不盡相同,，基因重復(fù)區(qū)域?qū)τ谘芯咳祟愡M(jìn)化及與基因重復(fù)區(qū)域相關(guān)的疾病具有十分重要的意義,。
雖然目前人類基因組圖已經(jīng)掌握在人類的手中，人類基因組計(jì)劃遠(yuǎn)沒有結(jié)束,。后續(xù)工作還包括很多,，如定義編碼蛋白質(zhì)的基因目錄及完善早先采用的基因預(yù)測程序還存在很大的局限性等等。
最新圖譜的繪制無疑說明,，科學(xué)家對人類“生命之書”的認(rèn)識更加精確了,。
“鳥槍法”缺陷使草圖出錯(cuò)
英國《新科學(xué)家》雜志10月20日報(bào)道，美國科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn),，目前通常用于大片段脫氧核糖核酸（DNA）測序的“鳥槍法”存在缺陷,。
美國文特爾學(xué)會(huì)的3位科學(xué)家對“鳥槍法”進(jìn)行了重新研究，其中兩位曾經(jīng)參與過該方法的開發(fā),。他們把利用“鳥槍法”繪制的人類基因組草圖和“人類基因組計(jì)劃”公布的最新草圖進(jìn)行了對比,，發(fā)現(xiàn)“鳥槍法”無法測到人類基因組中重復(fù)出現(xiàn)的DNA片段,，這些片段占到基因組的3％至5％，對于理解遺傳性疾病具有重要意義,。
負(fù)責(zé)此項(xiàng)研究的埃萬·艾希勒在接受媒體采訪時(shí)說,，這個(gè)缺陷并不能抹殺“鳥槍法”的作用，在進(jìn)行快速DNA測序時(shí),，“鳥槍法”仍然不失為一種可取的手段,。最佳的DNA測序法是，將兩種測序方法相結(jié)合：用“鳥槍法”進(jìn)行整體測序,，識別出“鳥槍法”無法測序的區(qū)域,，再通過傳統(tǒng)方法對這些區(qū)域測序。
“鳥槍法”是大名鼎鼎的美國塞萊拉遺傳公司創(chuàng)始人克雷格·文特爾發(fā)明的,，它是目前常用的兩種DNA測序法中較為快捷的一種,。傳統(tǒng)的DNA測序法要通過基因方法將DNA片段放大，并在克隆的細(xì)菌中對其測序,，其過程繁瑣復(fù)雜,。“鳥槍法”則簡單地將DNA片段打亂，然后通過強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)運(yùn)算方法對其進(jìn)行排序,。2000年塞萊拉公司和國際合作項(xiàng)目“人類基因組計(jì)劃”分別通過這兩種方法繪制出人類基因組草圖,。
人類基因?qū)嶋H數(shù)只有2萬多
美國國家人類基因組研究所所長、最新人類基因數(shù)分析報(bào)告作者克林斯認(rèn)為,，人類的基因數(shù)實(shí)際僅有2萬到2.5萬,。比國際人類基因組計(jì)劃2001年公布的人類擁有3萬到4萬基因數(shù)要低。
科學(xué)家長期以來對人類有多少基因進(jìn)行了估測,，10年前,，科學(xué)家還普遍認(rèn)為人類大約有10萬個(gè)基因，而“國際人類基因組排序聯(lián)合體”最初的估計(jì)數(shù)字卻明顯低于上述數(shù)字,。2001年,，它估測的人類基因數(shù)為約6.6萬個(gè)，以后又降到4萬個(gè),。
科學(xué)家在研究報(bào)告中稱,，于2001年報(bào)告其所估測的基因數(shù)目時(shí)，還有很多工作未完成,?；驍?shù)分析報(bào)告的另一個(gè)作者、麻州廣闊研究所的蘭德解釋說：“人類基因組的一些區(qū)域中隱藏著很多基因片段的復(fù)本,，最終完成的工作顯示,，最初認(rèn)為是基因的，實(shí)際上是一些基因片段的復(fù)本,，此前的估算曾將這些復(fù)本計(jì)算在內(nèi),。”科學(xué)家說,，新的估測值是確切的，人體極可能有2萬個(gè)基因,，因?yàn)榱硪患覍?shí)驗(yàn)室的工作也已獨(dú)立表明,，存在19599個(gè)基因。
相比之下,，小線蟲Celegans大約有1.95萬個(gè)基因,，開花植物—阿拉伯芥約有2.7萬個(gè)基因。伯克利加州大學(xué)基因?qū)＜音斮e說：“我們必須習(xí)慣于人類擁有的基因數(shù),，不比蠕蟲多的這樣一個(gè)事實(shí),。并且這個(gè)新的估測值，將來不可能變化很多,。”
專家們認(rèn)為,，人體的復(fù)雜性不僅僅來源于基因。蘭德稱：“人類的復(fù)雜性不僅僅涉及到基因的數(shù)目,，而更在于自然界如何采用這些基因,。”但人類如何擁有較少的基因，而又是如此復(fù)雜呢,？克林斯說：“這在于人有多種蛋白質(zhì),，即復(fù)雜的蛋白質(zhì)做更多的工作。很多生物學(xué)上的復(fù)雜性,，不是基于單個(gè)蛋白質(zhì)，而是基于多個(gè)蛋白質(zhì)的組合,。”
