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堿基對，編碼蛋白質占3％，大多數都不是編碼蛋白質，有許多是重復順序。現在還不知道這些4６％的重復順序是干嗎的，還在研究，還有51％調控順序及其他，只有我們高等動物才有的。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，拿到基因圖表，然后研究這些基因是怎么變成蛋白質的，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代，我們只有了解了這些功能，才能為臨床服務，為人類造福。

　　有些基本概念一定要講清楚，這樣才能研究。每一個細胞具有全套基因，不同細胞表達的基因是不同的。而且基因表達在身體中都是有序的，它跟時間、地點、環境表達都有關系。舉一個例子，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”，白血球是去“打仗”，也就是消滅細菌。因此，細胞的功能是不同的。細胞就好像電腦，布置非常嚴密，都是由基因調節的。比如，男人的精子在睪丸中，因為基因的表達不同，所以形態上才會有不同。

　　除了時間、地點外，還會受到環境的影響。舉個例子，為什么只有母雞能生蛋，而公雞不能生蛋？這是因為，母雞的肝臟可生成蛋白，輸卵管可生成蛋黃，這樣就可以生蛋了。而公雞沒有雌激素，因此肝臟沒有蛋黃。科學家為了證明這個問題，就給公雞打雌激素，果然出現蛋黃。但是公雞沒有輸卵管，就不能生成蛋白，這樣還是不能生蛋了。再舉個例子，侏儒癥的產生，就是因為缺少了生長激素、促甲狀腺素、催乳激素。了解了這些原理，我們就可以做產前診斷，避免侏儒癥的產生，實現優生優育。經過科學研究，人類生長激素的治療進程，在1979年達到重組蛋白質表達，1985年用于臨床治療。

　　目前所知人體內可能有3－4萬基因，圖譜出來后，我們能很快的找到這些基因，一個細胞不是表達一個基因，而是表達很多，一個一個得找很慢，所以我們現在做了基因芯片，通過用基因芯片去核對。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、細胞中哪些基因在工作？哪些是特異表達的？哪些是看家基因？它們何時表達？會受哪些因素影響？生物學功能在細胞或器官中的作用？何時應用于臨床和生活，為健康造福。由于我們不能用人體來做試驗，只能通過動物試驗來研究，然后再過渡到人。有人可能會說動物可能與人的基因不一樣，但是大多數還是一樣的。我們現在來看這幅圖，圖上人的表皮細胞的基因出了毛病，在額頭上出現了白斑，與旁邊一個小鼠對比是完全一樣的，用猴子做可能更好一點，但是猴子體積比較大，比較難做。那么，利用動物試驗，我們或許就能解決這個問題了。黑猩猩的圖譜已經出來了，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他們的工作很有幫助。至今已經三年半了，研究的進展還是很快的。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

　　進入功能基因組時代，作為科研工作者，我們如何選擇一個合適的研究課題？如何選擇一條既創新又可行的路線？如何多、快、好、省地達到目標？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方面的考慮，一個是關于國計民生的需求，二是課題較小,能在不太長的期間內可能成功，三是參與同一個生物學功能的一組基因，最后是本實驗室具有優勢點。考慮到國內的現實需求，我們是人口大國，耕地很少。計劃生育后，人口控制比較好了，但由于基數很大，所以絕對數還是很大。而且現在一個孩子，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50年，而女性每月只生成1個卵，持續40年。精子易受環境影響，容易突變，畸形。50年來，精子數量、質量均下降。小于45歲的男性不育率達到5－10％（原發性），根據世界衛生組織（ＷＨＯ）統計數字，以輸精管結扎實現避孕的男性參與人口控制北美、歐洲大于發展中國家，新西蘭是1／3，中國（四川）是1／12。另外，基礎研究薄弱，觀念舊，沒有好藥。21世紀新避孕藥的特殊需求，世界衛生組織（ＷＨＯ）的觀點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格。目前的避孕手段基本有以下幾種：屏障，絕育，藥物，流產。避孕手段還是要求：作用快或長效、100％有效、無副反應、無后遺癥、不影響性生活、便宜、不麻煩。