点击显示 收起
7月25日，复旦大学对外发布了一项基因研究领域里的重大成果，他们发现了破解基因“天书”的密码，这项具有“里程碑”意义的研究将在8月12日刊登在国际生物界权威杂志《细胞》的封面上。如果说人们现在为长不高而烦恼，为过早衰老的容颜而神伤，为遭受疾病折磨的老年而担忧，那么这一切都将会因为这个新的基因解读方法而有所改变。
破解基因天书的密码被称为“PB转座因子”。复旦的科学家通过3年的研究发现，这种源于飞蛾的“密码”能直接插入哺乳类动物的基因中并保持活性、导致基因突变，有了这个基础，研究人员就能从突变中了解某个基因的特定功能。他们曾尝试用这类因子直接插入小老鼠受精卵的某个基因中，结果发现长大后基因突变的小老鼠患上了肾病。由此，他们判断这类肾病与这个特定基因基本上存在直接关联。据悉，在目前复旦已公布的70个特定基因中，研究人员已经基本能确定这些基因的基本功能。
———过去时———
许田博士（研究小组带头人、复旦大学发育生物学研究所所长）：过去30年，全世界研究遗传的科学家都在努力了解基因这部“天书”，但是人们只对其中不到3000个基因有初步认识，连10%都不到。
突变基因：“千年等一回”
对基因的功能有所认识，必须是从表象的认识开始，这是最直观也是最直接的方式。例如，一个人得了皮肤病，科学家们就会发现相应的突变基因，由此而确定了该基因与皮肤有关，而初步了解了该基因的功能。因此，最原始的方式是等待病人的出现，才能够找到突变的基因，确定该基因的功能，这个方法则耗时费钱，研究人员也处于相对被动的地位，研发时间的限制也不能有效地对最初的病人进行治疗。
基因剔除：事倍功半
科学家们也使用一些常见的基因诱变手段来破坏实验对象的基因，通过基因变化后生物体的相应变化来了解基因功能。最常见的就是基因剔除。例如将小鼠的某种基因剔除后，小鼠没长出耳朵，那这种基因就是会对耳朵的生长起作用的基因。这与通过病人发现基因功能的原理是相同的。而常规培育基因剔除动物需要先在体外培养胚胎干细胞，将干细胞中的靶基因剔除后再移植入体内发育为基因剔除小鼠，整个过程技术要求高，周期长，费用大且效率低。
———现在时———
许田博士：按照这种速度，只要通过大规模的试验，并加上财力物力支持，破获3万个基因并不是遥不可及的事情。条件允许的话，可能3年时间就会完成。
插入转座因子
复旦大学发育生物学研究所的科研人员将一种源于飞蛾的PB转座因子用于小鼠和人类细胞的基因功能研究，在世界上首次创立了一个高效实用的哺乳动物转座因子系统，为大规模研究哺乳动物基因功能提供了新方法。而在这个新方法中的一个关键名词就是转座因子。在低等生物中，转座因子已成为一种常规的用于制造转基因动物和插入突变等遗传操作的工具。
那么什么是转座因子呢？复旦发育生物学研究所的科研人员介绍，所谓转座因子就是能将自身移动（转座）到同一细胞中其他DNA序列上的遗传载体的统称，可以进入基因组内不同的位置，在进化、疾病、发育等生命活动中有重要作用。换句话说，转座因子就像是智能机器人，能自己移动到其他基因序列上，并能携带一些基因段插入到某一段基因组中，借助它的“搭桥”，能使基因发生突变，基因突变的结果会体现在实验对象的成长过程中，科学家们从而了解每个基因的功能，科学家们也能利用它们培育转基因生物。
目标所定“夸娥”
自从麦克林托克（McClintock）从玉米中发现第一个转座因子以来，转座因子已成为很多生物宝贵的遗传分析工具。但是大多数的转座因子在生物进化过程中失去了转座活性，因此科学家们一直尝试建立高效的哺乳动物转座因子系统。由许田博士和吴晓晖博士共同领导的研究小组也尝试了实验其他转座因子，但都没有成功。
在经历了无数次的失败之后，最终他们发现了一种来自飞蛾体内的PB转座因子可高效插入小鼠基因组研究基因功能，使在小鼠等哺乳动物中高效、大规模了解基因功能成为可能。PB转座因子是从飞蛾体内找到的，因此，许田和伙伴给这个因子取了一个中文名字“夸娥”。“夸娥”是我国古代神话传说《愚公移山》中的大力士，而PB转座因子则是微观世界里的大力士。通过实验，研究小组进一步发现可用PB转座因子培育转基因小鼠，为小鼠及其它哺乳动物建立了新的转基因技术体系。
效率提高140倍
相对于传统的基因研究方法，PB转座系统则使基因剔除容易得多，无需通过干细胞体外培养，直接向受精卵注入PB转座因子。当将PB引入小鼠的受精卵时，它能广泛地插入到小鼠染色体各处，且更偏好于基因区，可促使小鼠体内基因直接突变，周期短，技术要求也降低了，效率也提高了很多。通过这样的方法，能够更容易地培养出转基因生物。
据专家介绍，与传统方法相比较，这种高效转座的PB转座系统新方法能更高频率地插入到生物体内的原基因中，而且插入的位置更为随机，范围更大。这样能更大范围、更高效率地寻找到还未了解的基因，研究其功能。
有数据表明，用传统的方法两位研究人员在一年中只能发现和了解两个基因的功能，而复旦的两位研究生运用新方法在三个月内已经寻找并了解了70多个基因，整个研究效率提高了140倍。
———将来时———
“小鼠功能基因组计划”启动
在复旦大学发育生物研究所的实验室，记者能看到发出红色荧光的小老鼠，这就是复旦大学发育生物学研究所的科研人员们运用新方法，将具有荧光的基因片段插入到小鼠体内的生殖细胞基因中，而使小鼠的基因发生了变化，导致小鼠的体色发生了变化，制造出了红色、绿色的荧光小鼠。除了荧光小鼠以外，研究所的成员们也对像肿瘤、衰老、自身免疫疾病、尺寸调控等方面都有了初步的研究。
复旦大学的研究人员已启动了“小鼠功能基因组计划”，并且准备建立一个1万余笼的小鼠房，扩容实验对象的数量，通过大规模的研究，以对更多基因功能进行了解，建立多种疾病模型，寻找疾病机理及药物靶点，从而发展创新治疗手段和药物，这将为人类疾病的基因治疗提供新途径。
将应用于人类基因治疗
目前该成果已由国际顶级生物科学杂志《细胞》在线发表，并将作为封面文章于8月12日刊登。这将是我国科学家的研究成果首次登上该杂志的封面。《细胞》杂志审稿人评价这项工作“是里程碑式的发现，将可能在世界范围内改变小鼠遗传学研究，并有用于人类基因治疗的前景。”
复旦副校长杨玉良认为大规模的研究在了解基因功能方面很重要，这将对人类自身的了解、疾病防治产生重要而深远的影响，也将为生物工程和生物医药产业提供巨大的机遇。
毫无疑问，这个新方法将开创基因治疗的前景，带给医学界一个崭新美好的未来。如果人类能够对所有的基因都能有所了解，那么人类将会受到更少的疾病的煎熬，面对AIDS、癌症人们也将不会再束手无策。