吉姆工程

吉姆工程,美國這家基因技術公司將相關工作所以命名為“吉姆工程”是因為沃森名字“詹姆斯”暱稱“吉姆”。

吉姆工程的命名

美國這家基因技術公司將相關工作所以命名為“吉姆工程”是因為沃森名字“詹姆斯”暱稱“吉姆”。“DNA之父”沃森的個人基因組圖譜於2007年05月31日首次向全世界公開,成為世界首份個人基因組圖譜;將來普通人只需1000美元就可掌握自己的“生命天書”。

吉姆工程成果

1953年3月,沃森與弗朗西斯·克里克發現了DNA分子的雙鏈結構。這項發現使兩人成為諾貝爾醫學獎得主,為人類探索生命遺傳秘密開闢了道路。
57年後,已經79歲的沃森將成為世界上首位獲得自己基因組圖譜的個人。美國一家基因技術公司在30日交給沃森一張DVD光碟,上面記錄有數萬個人類基因中30億個鹼基對在沃森細胞內DNA雙鏈上的排列位置。
對沃森而言,這張刻有個人基因組圖譜的光碟好比“生命之書”。對人類來說,這張光碟的誕生預示著普通人不久也能擁有屬於自己的基因組圖譜,向破解“生命密碼”邁進一步。

吉姆工程耗時兩年複查6次

2005年前,沃森同意,由美國454生命科學公司為自己繪製完整的基因組圖譜。通過所提取的沃森血樣,454生命科學公司在兩年時間裡逐個識別沃

吉姆工程世界首份個人基因組圖譜吉姆工程世界首份個人基因組圖譜
森基因的30億個鹼基對,並用67天時間為這些鹼基對排序,從而繪製了沃森的基因組圖譜。
為確保完整性,參與“吉姆工程”的專家分別識別沃森兩套染色體所包含DNA的基因序列,即共60億個鹼基對。人類通常有兩套染色體,分別來自父母,二者之間的差異在0.01%左右。為保證準確,這些科學家6次複查。
“吉姆工程”在2007年5月底之前結束。454生命科學公司30日在美國德克薩斯州貝勒大學舉行一個儀式,屆時交給沃森一張DVD光碟,上面以數據形式刻有他的基因組圖譜。
根據最初達成的協定,沃森的個人基因組圖譜於31日在美國國家衛生研究所網站上公開發表,作為研究數據供全世界查看。這樣一來,有興趣的專家可以上網查詢沃森的基因組圖譜,依據其基因排列順序推斷,沃森是否害羞、愛不愛冒險、會不會患上精神疾病等等與基因遺傳有關的表象特徵。
對於參與“吉姆工程”的初衷,沃森告訴美國《新聞周刊》:“我一直想當個英雄。”他解釋說,希望以自己的行為鼓勵人們破譯屬於自己的基因組圖譜。沃森相信,基因組圖譜中蘊含的遺傳信息能夠讓人們防患於未然,“過上更健康的生活”。
《新聞周刊》記者沙朗·貝格利注意到,沃森位於紐約的實驗室里不僅放有諾貝爾獎證書和其它獎狀,還有一幅電影海報大小的鏡框,裡面是沃森兩個兒子幼年時的照片。沃森的一個孩子患有精神疾病,有孤獨症和精神分裂症的症狀。

吉姆工程證實費用低廉

1000美元,令普通人也負擔起繪製個人基因組圖譜的費用,這是454生命科學公司發起“吉姆工程”的目的之一。隨著沃森個人基因組圖譜的誕生,實現這種可能性似乎並不遙遠。
早在1990年,美國政府開始了“人類基因組圖譜計畫”。這項計畫歷時10多年、耗資40億美元,識別了構成人類所有基因的30億個鹼基對,揭示了這些鹼基對在DNA鏈上的排列順序。這項浩大的遺傳學工程的研究對象來自不同個人的基因,沃森因此成為個人基因組圖譜被繪製的第一人。
與“人類基因組圖譜計畫”相比,“吉姆工程”所用時間和金錢都大幅下降,得益於技術進步。儘管反覆6次核查、為60億個鹼基對排序,繪製沃森基因組圖譜的“吉姆工程”前後只用了不到2年時間,花費只有100萬美元。
454生命科學公司創始人和總裁喬納森·羅思伯格認為,繪製個人基因組圖譜的成本還會進一步下降。他說:“我們正向著1萬美元基因組圖譜努力,而且不久會是1000美元基因組圖譜。”
如果羅思伯格的預言實現,普通人出錢繪製個人基因組圖譜將成為趨勢。當前,在美國接受一套遺傳檢測需要花費300美元至數千美元不等。
除去價錢因素,繪製個人基因組圖譜與傳統的遺傳檢測相比還有其它優勢。貝勒大學遺傳學專家理察·吉布斯認為,遺傳檢測針對性和局限性較大,只能確認被檢測基因是否是人類已知的基因變異種類之一。如果繪製個人基因組圖譜,則能夠以之與人類基因組圖譜基準相比較,可以發現任何異常。
此外,傳統醫學手段往往需要反覆檢測,才能確定是否存在遺傳變異,而個人基因組圖譜一生只要繪製一次。

吉姆工程醫療價值

個人基因組圖譜隱藏的遺傳信息好似“生命密碼”,如果破譯,可以自人們出生之日起就採取相應對策,減少患上特定疾病的風險,防患於未然。
沃森舉例說,如果一個孩子的基因組圖譜顯示,這個孩子患上糖尿病的風險較高,那么就應該嚴格控制這個孩子的體重。這樣一來,在這個孩子學會走路之前,他患上糖尿病的風險已經大大降低。還有不少科學家認為,繪製出個人基因組圖譜,意義不僅在於降低患病風險,還可以剷除疾病根源。
目前人類已知,單個基因缺陷能引起難以治癒的疾病,如遺傳性胰腺病囊腫性纖維化和遺傳性慢性舞蹈病等等。
然而,有同樣基因缺陷的不同個人未必都患上同樣疾病。例如,BRCA1型基因突變被認為是導致乳腺癌的主要原因之一,然而,並非所有攜帶這類型基因突變的女性都成為乳腺癌患者。不完全統計顯示,攜帶有BRCA1型基因突變的女性中,有30%的人沒有患上乳腺癌。此外,同卵雙胞胎有一樣的基因排列順序,但有60%的同卵雙胞胎沒有患上同樣疾病。
這些案例說明,某種基因突變或者某個基因序列並非造成疾病的唯一原因。454生命科學公司總裁羅思伯格說:“我們知道,不僅僅是你的基因和你的環境(決定了你是否健康),而是你基因組圖譜中的其它基因。”
以BRCA1型基因變異為例,科學家認為,一些攜帶此類基因變異的女性並沒有患上乳腺癌,很可能因為她們的基因組圖譜中存在其它“緩和基因”,抑制了變異基因致病的作用。
這解釋了繪製基因組圖譜的意義。人體內單個的基因並非孤島,它們彼此聯繫,相互作用,從而影響人體健康。繪製個人基因組圖譜,能有利於發現那些有抑制作用的“緩和基因”。
羅思伯格說:“如果我們能夠發現那些‘緩和基因’……我們就能辨別,你屬於那(不會患上乳腺癌的)30%還是那(會患上乳腺癌的)70%。”

吉姆工程與基因宿命論

儘管基因技術發展迅速,科學家不得不承認,完全破譯人類遺傳學的“密碼”並非易事,繪製個人基因組圖譜並非解決人類健康問題的“萬靈藥”。
基因組圖譜的巨大醫療套用潛力建立在準確基礎上。美國《新聞周刊》報導認為,目前仍處於基因技術的初級階段,差錯率難免不低。沃森本人也承認,不在乎公開自己的基因組圖譜,但擔心其中出現差錯,令自己可能為莫須有的患病擔心。
另外,考慮到不同基因之間的相互作用,要斷定具體某一個或某幾個基因造成某種疾病更加困難。
華盛頓大學的遺傳學家托馬斯·摩根最近檢測了70個基因,有研究稱這些基因與心血管疾病有關。摩根和他的同仁檢測了這些基因中的85個異常鹼基,但無法證明這些異常鹼基增大了患心血管疾病的風險。《美國醫學會雜誌》周刊上個月發表了他們的研究結果。
即使人類能夠完全讀懂基因組圖譜,也有專家擔心,這並不意味著人們能因此過上沃森所言的“更健康的生活”。
美國國家遺傳學專家安吉拉·崔帕尼爾認為,繪製個人基因組圖譜可能導致“基因宿命論”泛濫。她舉例說,如果從基因組圖譜中得知,自己患結腸癌的幾率較大,“基因宿命論者”往往會自暴自棄,而不是謹遵醫囑定期作結腸鏡檢查降低風險。她說,一些人會說:“管它呢,反正怎樣都會患病,不如再來塊乳酪蛋糕。”
沃森自己也承認,如果基因組圖譜證明,自己有某個基因變異增大了患病風險,只有不吃朱古力才能降低風險,也不會聽從醫囑。
沃森還說,如果圖譜證明自己有患上老年痴呆症的基因,希望不被告之。

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