基因研究的重大意義

　　人類基因組圖表告訴我們，人體里面有三十億個(gè)堿基對(duì)，編碼蛋白質(zhì)占3％，大多數(shù)都不是編碼蛋白質(zhì)，有許多是重復(fù)順序。現(xiàn)在還不知道這些4６％的重復(fù)順序是干嗎的，還在研究，還有51％調(diào)控順序及其他，只有我們高等動(dòng)物才有的。人類基因組圖表只是告訴我們這些密碼的存在，這只是第一步，但是我們還要了解這些密碼是干什么的，先要把這3％的東西搞出來(lái)，拿到基因圖表，然后研究這些基因是怎么變成蛋白質(zhì)的，還要了解它們的功能，這些工作就是我們所謂的功能基因組時(shí)代，我們只有了解了這些功能，才能為臨床服務(wù)，為人類造福。

　　有些基本概念一定要講清楚，這樣才能研究。每一個(gè)細(xì)胞具有全套基因，不同細(xì)胞表達(dá)的基因是不同的。而且基因表達(dá)在身體中都是有序的，它跟時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境表達(dá)都有關(guān)系。舉一個(gè)例子，紅血球和白血球不一樣，血紅蛋白攜帶氧氣，只在紅血球中“表達(dá)”，白血球是去“打仗”，也就是消滅細(xì)菌。因此，細(xì)胞的功能是不同的。細(xì)胞就好像電腦，布置非常嚴(yán)密，都是由基因調(diào)節(jié)的。比如，男人的精子在睪丸中，因?yàn)榛虻谋磉_(dá)不同，所以形態(tài)上才會(huì)有不同。

　　除了時(shí)間、地點(diǎn)外，還會(huì)受到環(huán)境的影響。舉個(gè)例子，為什么只有母雞能生蛋，而公雞不能生蛋？這是因?yàn)椋鸽u的肝臟可生成蛋白，輸卵管可生成蛋黃，這樣就可以生蛋了。而公雞沒(méi)有雌激素，因此肝臟沒(méi)有蛋黃。科學(xué)家為了證明這個(gè)問(wèn)題，就給公雞打雌激素，果然出現(xiàn)蛋黃。但是公雞沒(méi)有輸卵管，就不能生成蛋白，這樣還是不能生蛋了。再舉個(gè)例子，侏儒癥的產(chǎn)生，就是因?yàn)槿鄙倭松L(zhǎng)激素、促甲狀腺素、催乳激素。了解了這些原理，我們就可以做產(chǎn)前診斷，避免侏儒癥的產(chǎn)生，實(shí)現(xiàn)優(yōu)生優(yōu)育。經(jīng)過(guò)科學(xué)研究，人類生長(zhǎng)激素的治療進(jìn)程，在1979年達(dá)到重組蛋白質(zhì)表達(dá)，1985年用于臨床治療。

　　目前所知人體內(nèi)可能有3－4萬(wàn)基因，圖譜出來(lái)后，我們能很快的找到這些基因，一個(gè)細(xì)胞不是表達(dá)一個(gè)基因，而是表達(dá)很多，一個(gè)一個(gè)得找很慢，所以我們現(xiàn)在做了基因芯片，通過(guò)用基因芯片去核對(duì)。基因里面分好幾類，有看家基因，大家都需要看家基因，還有一些特異基因，比如眼睛細(xì)胞里面所含的基因。那么，人類基因組密碼公布后有何用？首先就要了解人的3％編碼蛋白質(zhì)里到底有多少基因，其次，利用基因芯片，了解各種器官、組織、細(xì)胞中哪些基因在工作？哪些是特異表達(dá)的？哪些是看家基因？它們何時(shí)表達(dá)？會(huì)受哪些因素影響？生物學(xué)功能在細(xì)胞或器官中的作用？何時(shí)應(yīng)用于臨床和生活，為健康造福。由于我們不能用人體來(lái)做試驗(yàn)，只能通過(guò)動(dòng)物試驗(yàn)來(lái)研究，然后再過(guò)渡到人。有人可能會(huì)說(shuō)動(dòng)物可能與人的基因不一樣，但是大多數(shù)還是一樣的。我們現(xiàn)在來(lái)看這幅圖，圖上人的表皮細(xì)胞的基因出了毛病，在額頭上出現(xiàn)了白斑，與旁邊一個(gè)小鼠對(duì)比是完全一樣的，用猴子做可能更好一點(diǎn)，但是猴子體積比較大，比較難做。那么，利用動(dòng)物試驗(yàn)，我們或許就能解決這個(gè)問(wèn)題了。黑猩猩的圖譜已經(jīng)出來(lái)了，與人類的基因組圖譜只差了1．5％。這1．5％很重要，它決定了人和黑猩猩的智力差別。2001年2月15日公布了人類基因組草圖，很多專家都表示它對(duì)他們的工作很有幫助。至今已經(jīng)三年半了，研究的進(jìn)展還是很快的。基因知道了以后要了解它的功能。

　　我的研究課題——附睪功能基因組的研究

　　進(jìn)入功能基因組時(shí)代，作為科研工作者，我們?nèi)绾芜x擇一個(gè)合適的研究課題？如何選擇一條既創(chuàng)新又可行的路線？如何多、快、好、省地達(dá)到目標(biāo)？下面我介紹一下我選的新課題－－。我選擇了附睪基因組出于以下幾個(gè)方面的考慮，一個(gè)是關(guān)于國(guó)計(jì)民生的需求，二是課題較小,能在不太長(zhǎng)的期間內(nèi)可能成功，三是參與同一個(gè)生物學(xué)功能的一組基因，最后是本實(shí)驗(yàn)室具有優(yōu)勢(shì)點(diǎn)。考慮到國(guó)內(nèi)的現(xiàn)實(shí)需求，我們是人口大國(guó)，耕地很少。計(jì)劃生育后，人口控制比較好了，但由于基數(shù)很大，所以絕對(duì)數(shù)還是很大。而且現(xiàn)在一個(gè)孩子，總是希望孩子比較健康，另外男性的不育率也比較高。男性生殖調(diào)控研究的重要性在于，男性每天生成1億精子（500－1000精子／秒），可以持續(xù)50年，而女性每月只生成1個(gè)卵，持續(xù)40年。精子易受環(huán)境影響，容易突變，畸形。50年來(lái)，精子數(shù)量、質(zhì)量均下降。小于45歲的男性不育率達(dá)到5－10％（原發(fā)性），根據(jù)世界衛(wèi)生組織（ＷＨＯ）統(tǒng)計(jì)數(shù)字，以輸精管結(jié)扎實(shí)現(xiàn)避孕的男性參與人口控制北美、歐洲大于發(fā)展中國(guó)家，新西蘭是1／3，中國(guó)（四川）是1／12。另外，基礎(chǔ)研究薄弱，觀念舊，沒(méi)有好藥。21世紀(jì)新避孕藥的特殊需求，世界衛(wèi)生組織（ＷＨＯ）的觀點(diǎn)是減少女性避孕藥的副作用，防止性傳播感染疾病ＳＴＤｓ(ＨＩＶ／ＡＩＤＳ)，注重研究男性避孕藥和雙功能藥物。由于避孕藥是健康藥品，不能有副作用、后遺癥，因此，它就比比一般藥物的要求更嚴(yán)格。目前的避孕手段基本有以下幾種：屏障，絕育，藥物，流產(chǎn)。避孕手段還是要求：作用快或長(zhǎng)效、100％有效、無(wú)副反應(yīng)、無(wú)后遺癥、不影響性生活、便宜、不麻煩。