什么是“基因图书馆”


下一世纪,人类将在图书馆中专门开辟一间作为贮藏人类自身奥秘的藏书室。在这间房子里,将有46 卷长卷问世,有关每个人一生中遗传有关的问题都可以从中寻找到正确的答案。这就是本世纪90 年代初科学家制定的“人类基因组作图和测序”的研究计划——人类基因组计划。

我们人是一种多细胞生物,细胞就是构成我们人体的基本单位。一个成年人估计由1800 万亿个细胞组成,而追根溯源,这成千上万个细胞都来源于一个单细胞,即来自包含有父母双方遗传信息的受精卵。这个受精卵的不断分裂和分化,才形成各种组织和器官,产生吸收、循环、消化、神经、运动、内分泌、泌尿、生殖和感觉等器官或生理系统。因此,一个受精卵中携带的遗传信息是按一个极其精确的程序逐步表达出来的。一个受精卵中居然包含着如何制造一个人的全部程序,真是这样吗?

通过一系列精确的实验,科学家们证实,人体受精卵细胞中存在的一种化学物质——DNA 就具备有这种功能,DNA 是一种遗传信息分子,长得出奇,如果把人体一个细胞里所有的DNA 连成一条直线,约长91 厘米;把人体中所有细胞里的DNA 都连成一条直线,就可以从地球到太阳来回走好几趟。人体内的DNA 以A、T、C、G 四种苷酸的碱基排列顺序,按密码的形式携带着如何制造人体的信息。控制人类性状遗传的秘密——基因就存在于DNA 中,它就是DNA 分子一个片段。

控制人类性状遗传的基因现在已不仅仅是一种遗传上的抽象概念了,而是可以通过实验证实的一种化学物质—DNA 分子的一个片段,这种DNA 分子存在于细胞的核内,与一些蛋白质分子构成了染色体。人是二倍体生物,细胞内具有46 条染色体,分为23 对。这23 对染色体DNA 包含10 万个基因,每个基因大致由1000~3000 个核苷酸对组成。因此,23对染色体中共有60 亿个核苷酸对的排列顺序,对这60 亿个核苷酸对的排列顺序进行精确的测定,就可弄清人类究竟有多少个基因、这些基因的精确位置和组成,从而绘制一份精确的人类基因解剖图。这的确是一部巨著,一部人类基因的百科全书。人类46 条染色体上的全部基因将包括在这46 卷长卷中,从而为人类全面地了解自己打开了方便之门。一些

今天看来是疑难杂症或者甚至是不治之症的发病原因从此可得到阐明,并提出有效的预防和治疗措施。癌症、艾滋病以及心血管疾病等完全可以处于人类的控制之下,逐步地得到根治。