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00013版:人文·好奇

聆听遗传的魅力

  本报记者 陈宁

  你知道吗,人体内存在2万多个基因,生命过程的每一步都受到它们的控制。不仅如此,它们还与十多万蛋白质、数以万计的非编码RNA相互影响——掐指一算,究竟存在多少可能性?

  上周,2012年谈家桢生命科学奖在浙江大学颁布,记者采访了成就奖获得者——中国科学院生物物理研究所研究员、中国科学院院士陈润生,中国科学院动物所所长、中国科学院院士孟安明,以及获得创新奖的浙江大学生命科学院院长管敏鑫。三位在遗传学领域各有建树的科学家,与我们一起分享了遗传的魅力。

  基因、蛋白质、RNA携带生物体遗传信息的物质,一起被称为“遗传的片段”。那么,你知道人体内有多少片段决定了每个人不同的特征?“约有30亿个。”一说到基因就令陈润生兴奋不已,早在上世纪90年代,他就参与了我国人类基因组计划。

  但是,直到今天这些“遗传片段”里仍隐藏着许多“不确定因素”。“在科学家们破译人的遗传密码的过程中,发现人的遗传密码由多达30亿个片段组成,这其中约有97%~98%的片段并不造蛋白,它们被称为非编码RNA。”陈润生说。

  非编码RNA为何这么多,它们的功能是什么?这成为近几十年来遗传学界的热门话题。一个奇妙的现象引起了科学家们的注意:大肠杆菌中的非编码RNA占所有基因的10%,酵母的非编码RNA占15%~30%,而在仅有不到1000个细胞的线虫体内,非编码RNA比例竟高达70%~75%。

  这说明,越是高等的生物体内非编码RNA就发挥越大的作用。“这也许和X染色体相关,也许和肿瘤相关,科学家们正在努力发现。”陈润生说,非编码RNA几乎参与了所有的生物学过程,目前已知它与细胞的生长、发育和分化都相关。

  如果说基因决定了每个人不同的特征,那么基因本身的特征则在胚胎时期已被“一锤定音”。

  “人类发育的整个过程都受到基因的调控。”孟安明告诉记者,人今后的每一步“走向”,比如要长成什么样,会得什么疾病,很有可能早在胚胎阶段就已“有迹可循”。

  “在我国,每年都有70万~80万名新生儿存在出生缺陷,全社会的出生缺陷人群以数千万计。”孟安明说,如果推广产前遗传检测,就能预测出生缺陷的风险。这一胚胎基因调控的理论已经在石斑鱼身上获得了证实,也许在不久的将来,出生缺陷的问题会得到有效控制。

  如果你理所当然地认为人体的遗传信息一半来自父亲,另一半来自母亲,那就错了。在你的身体里,从母亲身上获取的遗传信息远远大于父亲。

  “单就细胞核而言,的确包含着父母信息的各一半。但细胞核之外的许多物质,绝大多数来源于母亲。”管敏鑫说,比如堪称细胞“发电厂”的线粒体基因,就是纯粹的“母系遗传”。

  追寻到遗传的“源头”后,科学家们开始寻找母系遗传疾病的病因。所谓“母系遗传”,就是指父亲发病不会传到下一代,而一旦母亲发病,遗传下一代的概率则高达95%。例如,一种遗传性耳聋与线粒体遗传息息相关,“这类人群携带一种‘害怕’氨基糖甙类抗生素的突变基因,一旦使用此类抗生素,就会造成突发性耳聋。”管敏鑫说,确定线粒体遗传后,只要对高危的新生儿开展基因检测,避免使用此类抗生素就能防止疾病的发生。

  在杭州,浙大一院、浙大儿院等医院已经能够开展此项基因检测,“预计国内约有1000万这种突变基因的携带者,我们将把检测推向全国。”管敏鑫告诉记者。


浙江日报 人文·好奇 00013 聆听遗传的魅力 2012-12-21 2842342 2 2012年12月21日 星期五