解读生命的"天书"

 

人类基因组计划要测定的是人体23对染色体中的所有DNA的序列,它由31.647亿个碱基对组成,共有3万至3.5万个基因。换句话说,生命天书是由30多亿个字写成的,如果将这30多亿字排版到一张报纸上,那么大约需要20万页纸才能排完这部巨著。由此可以想见,读取这部巨著所要耗费的时间将是如何的惊人。如果没有一系列的技术方法作后盾,那么要想读完这部书简直难以想象。

在"人类基因组计划"实施之初,预计要用15年才能完成测序。但由于采用了桑格、吉尔伯特、穆利斯、文特尔等人发明的技术手段和基因芯片技术,研究进程不断加快,加上各国科学家和政府的一致努力,整个计划完成的时间一再提前。2000年6月26日,中、美、日、德、法、英6国科学家和美国塞莱拉公司联合宣布成功绘制人类基因草图。2001年2月12日,公布了人类基因组图谱及初步分析结果。

生命就是一本用DNA语言写成的天书,每一页上都翻来覆去地写着A、T、C、G
小知识:什么是基因测序?

基因测序是确定DNA双股链上每个独立结构单元或碱基的确切顺序的过程。测序经常被称为"破译",因为其结果就像解码一样。解码结果包含数百页和成千上万行4种字母的序列。这些字母表示4种不同的碱基,即腺嘌呤(A)、鸟嘌呤(G)、胸腺嘧啶(T)、胞嘧啶(C),其排列顺序中蕴藏着各种各样的遗传信息和生命指令。


根据桑格法开发的DNA自动定序机使一周(24小时运转)解读100万甚至几百万个碱基成为可能。它为"人类基因组计划"立下了汗马功劳

根据桑格法开发的DNA自动定序机



英国著名化学家F·桑格(1918-)。他因测定出胰岛素的氨基酸排列顺序获1958年诺贝尔化学奖,又因发明测定DNA序列的方法(即桑格法)获1980年诺贝尔化学奖。




美国分子生物学家W·吉尔伯特(1932-)因发明出另一种测定DNA序列的方法,与桑格分享1980年诺贝尔化学奖。

我认为我最重要的成就是开发出测定DNA核苷酸顺序的方法,该法现在正被用来解读人类基因组序列。人类基因组也许是最重要的化学物质,因为它包含了我们人体结构和功能的所有信息。……一本书是由26个字母不同的组合而成,想表达的意思和想传达的信息都包容在这26个字母的顺序中。DNA仅有4个"字母",即A、G、C、T(当然这些不是真正的字母,而是化学物质),基因的信息就包含在由这4个"字母"按一定顺序组成的序列中……这将是这个新世纪的重要课题,它将导致激动人心的新发现,它给每个有兴趣加入这项带有冒险性的探索、有志于成为科学家的年轻人提供了好机会。

——摘自桑格1999年应本展览筹办者之邀写给中国青少年的信