人类基因组测序工作一天完成？新的DNA快速测序技术

　　

Bio Online 2002年3月4日报道：休斯顿大学的研究人员正在为一项新的人类基因组测序方法申请专利，根据这项技术以前几百个研究人员近十年的测序工作，现在只需不到一天的时间便能完成。

生化学家Susan Hardin和她四个休斯顿大学的同事正在开发一项新的技术，即用于整个人类基因组测序的直接分子探头——可以在24小时内收集人体全部遗传信息。这项技术一旦开发成商业化的设备，能让医生更快更全面地发现某人患有某种遗传病的可能性，或者某人对某种特定药物有不良反应。

这项技术也能帮助人们快速检测恐怖主义者使用了哪种致病原，这样的快速反应能挽救许多人的生命。

由于这项技术发展非常迅速，Hardin估计使用这种分子探头的商业化设备可能在三至五年内开发完成。她和休斯顿大学生物与生物化学系的James Briggs、Xiaolian Gao、 David Tu 和 Richard Willson等人2000年在休斯顿成立了Visigen生物技术公司，来进行研究和商业化的工作。除了最近的这次专利申请以外，Hardin于2月21日在迈阿密的“DARPA组织相关生物传感器和高级诊断探测技术回顾”会议上首次展示了这项技术。

现为休斯顿大学生物与生物化学系的助理教授的Hardin 说，“如果你现在开始用现有的技术来测定某人的整个基因组序列，可能需要两到四年的时间，这还得归功于这10年来发展的用于‘人类基因组计划’的测序技术。

“我们预计用我们开发的这项技术来测定整个基因组只需不到一天的时间，甚至最终只需不到一小时的时间。我很有信心在几年内实现。”

在每种生物体内都有长长的DNA双链结构，其中包含了生物体所有的遗传信息，控制着体内每个细胞的活动。DNA形成了长长的双螺旋梯子结构，梯子上的每个横档都是由称做碱基的化学单位构成的，成簇的碱基组成了我们的基因，决定我们的外貌和行为特征。对整个基因组的遗传信息的测定，需要鉴别组成所有基因的DNA上几十亿个碱基的排列顺序。

Hardin和她的同事们所开发的技术中包含了一种DNA聚合酶，这种酶在现今的测序过程中，沿着DNA双链移动，合成能让计算机读出的碱基。这种测序方法非常耗时，需要几个星期甚至几个月才能完成，消耗大量的DNA分子和人力。

Hardin说，“我们改良了这种DNA聚合酶，从理论上说它能够直接作为分子探头，将它读出的碱基信息立即输送到计算机里。这是一种我们现在还没有的技术。这个技术将大大缩短非常耗时的中间步骤，另外，整个过程中只需要一个DNA分子。”

拥有了这项简单而快速地知道某人全部遗传信息的方法，我们有可能根据每个人不同的遗传学特征进行治疗或预防疾病。

Hardin说，“有些遗传疾病会因为饮食或环境的原因更加严重。如果你能从婴儿时期就知道你带有某种疾病的基因，你就可以采取保护措施。你可能只需注意饮食而避免药物治疗了。

“药物公司里很多的药品，对90%的人群可能是很有用处的，但由于基因的原因，对于另外10%的人群可能是有副作用的。仔细审查每个人的基因对于药物公司非常重要，因为通过这种方法可以更安全地将药物推向市场，同时帮助病人更好地接受治疗。

Hardin和她的Visigen公司是接受美国国立卫生研究院（NIH）和疾病防御高级研究计划（DARPA）。而DARPA计划是受高级诊断计划资助的。

Hardin说，“这项技术可以运用于快速而敏感的病原体检测，所以‘9-11’事件后，我们的项目又有了新的用途和面临更大的紧迫感。像拥有人类遗传信息一样，如果我们知道了病原体的遗传特性，就可以知道它的危害到底有多大了。而且与指纹分析法相比，彻底的遗传分析更能帮助我们分析病原体的起源。（基因潮）