新華網(wǎng)上海7月25日電(記者 仇逸)人類基因組計(jì)劃通過測(cè)序發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物大約有3萬個(gè)基因,那么,這些基因又產(chǎn)生怎樣的功能?要解讀這本包羅生老病死等浩瀚奧秘的“天書”,必須尋找到一種工具,能夠高效制造大面積基因突變和培育轉(zhuǎn)基因動(dòng)物。如今,這個(gè)“神奇工具”被中國科研人員發(fā)現(xiàn)。上海復(fù)旦大學(xué)發(fā)育生物學(xué)
研究所的科研人員將一種源于飛蛾的PB(PiggyBac)轉(zhuǎn)座因子用于小鼠和人類細(xì)胞的基因功能研究,在世界上首次創(chuàng)立了一個(gè)高效實(shí)用的哺乳動(dòng)物轉(zhuǎn)座因子系統(tǒng),為大規(guī)模研究哺乳動(dòng)物基因功能提供了嶄新途徑。
復(fù)旦大學(xué)于25日宣布:這一成果被國際一流的生命科學(xué)雜志《細(xì)胞》(CELL)作為封面文章發(fā)表,第一作者丁昇是復(fù)旦大學(xué)三年級(jí)研究生。相關(guān)技術(shù)已申請(qǐng)國際專利。這個(gè)源于飛蛾的PB轉(zhuǎn)座因子被賦予了“夸蛾因子”的中國名字,“夸蛾”是古文《愚公移山》中的大力士。
轉(zhuǎn)座因子是一種可以進(jìn)入基因組內(nèi)不同位置的基因載體?茖W(xué)家利用它們插入基因可以導(dǎo)致基因突變、從而了解基因的功能;也可以將其他基因帶入、培育轉(zhuǎn)基因生物?上У氖牵诓溉轭悇(dòng)物中幾乎找不到天然活性的轉(zhuǎn)座因子,長期以來,為尋找一種對(duì)哺乳動(dòng)物高效、實(shí)用的轉(zhuǎn)座因子,世界各國的科學(xué)家投入了大量的熱情和精力。
由于99%的人類基因在小鼠中有同源性,因此,小鼠是研究哺乳動(dòng)物和人類基因功能的模式生物。由復(fù)旦大學(xué)許田博士和吳曉暉博士等領(lǐng)銜的研究小組在反復(fù)探索中發(fā)現(xiàn):可用PB轉(zhuǎn)座因子高效插入小鼠基因組,還可以培育轉(zhuǎn)基因小鼠。同時(shí),PB轉(zhuǎn)座因子可在人等哺乳動(dòng)物的細(xì)胞株中高效導(dǎo)入基因并穩(wěn)定表達(dá),為體細(xì)胞遺傳學(xué)研究和基因表達(dá)提供了一個(gè)高效、便捷的新系統(tǒng)。
在過去的30多年中,全世界科學(xué)家凝聚大量的人力物力,對(duì)約10%的哺乳動(dòng)物基因的功能有所了解,而復(fù)旦大學(xué)的研究小組用PB轉(zhuǎn)座因子建立了小鼠體內(nèi)直接突變基因技術(shù),在不到一年內(nèi)培育出約1%小鼠基因的突變品系,為大規(guī)模研究小鼠等哺乳動(dòng)物基因功能提供了解決方案。運(yùn)用基因剔除方法,2位研究人員需要用上1年的時(shí)間才能分析2個(gè)基因的功能;而復(fù)旦大學(xué)的2位研究人員僅僅用了3個(gè)月就研究了70多個(gè)基因。
由中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的運(yùn)用PB轉(zhuǎn)座因子研究新方法可以在大范圍內(nèi)快速尋找疾病相關(guān)基因,建立多種疾病模型,尋找疾病機(jī)理和藥物靶點(diǎn),從而發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新治療手段和藥物,也為人類疾病的基因治療提供了新途徑。新方法還可以用于鑒定并研究具有重要生物學(xué)功能的基因,并改良經(jīng)濟(jì)動(dòng)物。
目前,以PB轉(zhuǎn)座因子技術(shù)體系為依托,大規(guī)模研究基因功能的小鼠功能基因組計(jì)劃已經(jīng)在復(fù)旦大學(xué)啟動(dòng)。這將對(duì)人類了解自身、預(yù)防和治療各類疾病產(chǎn)生重要和深遠(yuǎn)的影響。(完)
責(zé)任編輯 原霞