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热点追踪:破解“世纪之谜”

  解放日报讯 正常的人手指有3节,可有的人却只有2节。中节指(趾)或缺失,或与远节指(趾)融合,不仅难看,还握物困难。世界盼望破解的“A-1型短指(趾)症”之谜,昨天由中国科学家揭晓谜底:在于2号染色体中IHH基因发生了突变。

  A-1型短指(趾)症是常染色体显性遗传病,虽对智力无碍,但严重影响生活和工作。早在1903年,法拉比就在哈佛大学医学院博士论文中率先报道了首个病例,之后,世界各

热点追踪:破解“世纪之谜”

国均有病例发现。国际上为数众多的课题组采集了大量遗传家系标本,对导致该疾病的罪魁祸首进行了近百年的搜寻。只要打开国内外专业网页,可轻易检索到上千篇相关的论文和报道,但究竟是哪个基因导致疾病?基因定位是张白卷,基因克隆更无从谈起。

  贺林教授和同伴们历经两年艰辛,在湖南、贵州的崇山峻岭中找到3个A-1型短指(趾)症大家系。通过在茫茫“基因大海”中搜寻,终于在2号染色体的长臂特定区域搜索到致病基因IHH———其3个不同的突变位点均能导致A-1型短指(趾)症。另一收获亦令人振奋:在国际上首次发现IHH基因与人体身高也密切相关。在一个A-1型短指(趾)症家系中,正常男性身高达1.8米,而男性患者身高只有1.5米,从而为揭开骨骼生成异常和身高之谜,提供了重要的分子遗传学的相关数据和理论依据。

  解谜保证

  世界上首例A-1型短指(趾)症报道于1903年,在近百年中,各国科学家殚精竭虑,为何无实质性突破?中国科学家凭什么在这场世纪赛跑中领先?

  “关键在于样品质量的差异,我们获得的基因纯度高。”交大“长江计划”特聘教授贺林说。

  贺林研究室发现的3个A-1型短指(趾)症家系世代居住于湖南、贵州的崇山峻岭中,分别为汉族、苗族和布依族,共100多人,其中,布依族四代同堂。3个家族中患A-1型短指(趾)症的达47人,年龄最大的80岁,最小的仅5岁。

  课题组冯老师介绍,3个家系均有共同的特点:居住相近,通婚范围不广(但非近亲结婚),几乎没有外出打工者。相对封闭的生活环境,使得他们的遗传资源很少受到“侵袭”或改变,因而A-1型短指(趾)症基因样品质量很高,符合基因定位的需要,使中国科学家在短时间内后来居上。

  贺林研究室昨天刊登于《自然遗传学》上的论文《IHH基因突变是引起A-1型短指(趾)症的原因》,署名引人注目:第二至第四位的作者分别是贵阳妇婴保健院、湖南怀化师范专科学校、湖南怀化医学专科学校。

  “没有当地同志的协助,我们很难获得成功。”贺林在昨天的新闻发布会上感慨万分。3个家系居于深山,科技人员全靠当地医生引路;言语不通,全靠当地医生翻译。至于采血样、照X光,当地医生更是毫不推辞。

  中科院副院长陈竺对这样署名十分赞赏。他说,“原创性的创新要从基础做起,如发现病例、收集标本等;而基础性工作,遗传学家又难以独立完成。如果没有病人及其家属无私地贡献血样、标本、家系资料,没有基层医院医生的大力配合,基础研究就无从着手。因此,我们的掌声不仅要献给获得世界级成果的科学家,也要献给基层医院的医生,献给病人及其家属们。”

  陈竺认为,基层医院医生情况熟,临床经验丰富,许多典型病例都由他们首先发现。上海生命科学研究院不久前发现的遗传性乳光牙本质Ⅱ型基因,也是基层医院找到典型病例向科研部门提供的。因此,基础科研领域要和医学界通力合作,研究所要和大学强强联合,优势互补,基础研究才能可持续发展。

  解谜甘苦

  在摄像机、闪光灯的包围之下,贺林教授用九个字道出了成功背后的甘与苦:“真正难、瞬间乐、新开始”。

  一项“原创性”遗传学研究,必然扎根于繁琐、缜密的基础实验。科研人员庆幸,我国有丰富的遗传资源,而且相当一部分遗传病家族居住偏僻,几乎与外界隔绝,遗传资源质量高。然而,要采集这些宝贵的样本,却要付出更多艰辛。

  那次,三位科研人员去贵州山区采集样本。火车、汽车、拖拉机,一路辗转,来到目标人群所居住的山脚。上山,只有牛、羊踩出来的崎岖小道。遥望居住在山顶的目标人群,怎么办?咬咬牙,爬!不熟悉山路,找来乡卫生院的同志领路。大家早晨出发,深一脚、浅一脚,到达山顶已是中午时分。不料,族人大都出工去了,太阳落山时才陆续归来。采样结束,又发现新麻烦:大山一片漆黑。科研人员在点点荧火虫的“引导”下,互相搀扶,一路磕磕碰碰下山去。

  根据对两个家系的大量研究,科研人员终于找到A-1型短指的致病根源———IHH基因。今年2月,贺林研究室将有关的论文投往国际顶尖科学杂志《自然遗传学》,且满怀信心,因为成功就在彼岸。

  岂料,杂志审稿人提出“苛刻”要求:“必须再找一个基因突变,才能使这项科学研究无懈可击”。

  再找一个家系,谈何容易!如同大海捞针,科研人员们翻阅了数百本医学杂志,忽然眼睛一亮:18年前,湖南怀化医学专科学校有位教师,写过一则A-1型短指病例。一通电话找到学校,这位教师已退休;好不容易找到这位教师,再找病人,病人却已几度搬迁。怀化医专师生伸出援手,费尽周折,终于找到了病人地址……

  这一大家子三代人的样本都采集到了,独缺一个“关键人物”。这家母亲生育兄弟两人,弟身高1米80,一切正常;兄患短指症,身高仅1米50。恰恰这位哥哥外出打工,不知何时归。这边,弟弟四处找哥哥;那边,科研人员们焦急地等待着,这一等,就是一天一夜!就是这份来之不易的独特样本,让科研人员获得意外收获:证明IHH基因与人的身高相关,为人类揭开身高之谜提供了重要理论依据。

  充满艰辛的科研路上,哪些是科研人员们的“瞬间乐”?回答是:怀揣样本,迎着瑟瑟山风,蹒跚下山的时候;电话铃响,被告知第三家系终于找到的时候;在几百万个碱基对中,找到那个致病的“罪魁祸首”的时候;在研究成果得到国际学术界首肯的时候……

  喜悦之情总是瞬间即逝,成功意味着另一个新的开始。对贺林和他的同事们来说,遗传学领域有着众多难题等着去攻克,人类自身有着太多的谜等着去破译。目前,贺林教授研究室在对“多基因遗传病(精神疾病)”、“药物基因组学”、“蛋白质组学”、“中国人类遗传资源的保护与开发”等领域,平行进行研究,按目前技术平台能力,三五个月之间便可破译定位一个疾病基因。(记者汪敏华徐敏)

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