免费cDNA推动基因功能研究

　　

克隆cDNA可以加速基因功能的研究

【生物通编译】

慕尼黑消息：伴着人类基因组草图公布的热潮，正在进行当中的几项工作将为所有科学家提供免费的，合成的人类基因。这些免费基因将加速对人类基因和相关蛋白功能的了解。

每个合成基因，称为互补DNA或cDNA，可以指导合成cDNA来源的真正基因编码的蛋白质。

一个德国研究小组在本月的Genome Research（11，422-435）上宣布，他们三年的初步研究获得了部分结果，产生了以前未知的全长人类cDNA，和另外已知的1000个cDNA。所有的cDNA已经被插入载体克隆中，并且对于学术界和工业界的科学家们来说都可以免费获得。

由于这些结果已经公布，由位于海登堡的德国癌症研究中心的Stefan Wiemann领导的一个研究组，已经公开了另外一百多个cDNA克隆。Wiemann说：“今年，来自世界各地的科学家们对这些克隆的需求已经大大增加了。”

他解释说，典型的要求可能是来自那些癌症研究者，比如，他在某种肿瘤中观察到非常低水平的某个特定基因的表达，并且想要知道该基因的功能。如果得到该基因的cDNA的克隆，研究者就可以直接开始进行基因功能的研究。

这些cDNA是合成自“信使RNA”。每个mRNA是一个基因的转录本，而且其任务是指导构成基因编码的蛋白质的氨基酸的正确排列。反转录酶被用来指导这种合成过程，即从mRNA到cDNA的反转录过程。

制备全长cDNA，其中包括全部的蛋白质编码区域，以及调控区域，无疑是一项大成就。在体外条件下，反转录酶效率很低——很容易在反转录结束之前“离开”其底物，从而留下不完整的cDNA。

克隆长cDNA片段的效率也很低，因此制备短的全长cDNA比制备长的cDNA要容易。德国人制备的这些cDNA的平均长度大约是2500碱基长，相当于最大500个氨基酸。

系统地制备cDNA的工作最早是由日本在90年代中期开始的Kazusa cDNA计划开始的。在该项计划中仅仅选择那些长cDNA进行合成和克隆——至少4kb，相当于大约1000个氨基酸大小以上的蛋白质。到目前为止产生的2000个cDNA，只有大约一半的是全长的。该项目的负责人Osamu Ohara说：“我们认为大蛋白是最有趣的生物学研究对象。”该项目在千叶的Kazusa DNA研究所进行。日本的cDNA克隆对于学术界的研究者而言是免费的，但是对那些工业界的研究者则非免费。

在美国，国家健康研究所（NIH）在去年启动了一个大型cDNA计划，作为其癌症基因组解析计划的一部分。NIH的计划将向所有的研究者免费提供克隆，而且象德国人进行的计划一样，NIH也正在随机建立自己的cDNA文库，而不是通过大小筛选建立cDNA文库。NIH的计划将比德国人的计划规模更大，并且已经收录了2800个GenBank全长序列——但是其中有些可能不是独一无二的。

所有这些计划的最终目标是建立一套完整的全长人类cDNA，相应于人类基因组中的所有基因。现在随着新版人类基因组图谱的公布，科学家估计人类只有大约3万个基因，而且对长或稀少cDNA进行操作的技术正在不断提高，这个目标的实现可能不会很久——NIH计划的负责人Robert Strausberg乐观地估计，“也许只需要两年左右的时间”。

随着这种迅速的发展，各个研究项目之间进行协调的需要也愈加迫切。Wiemann说：“最好能建立一个系统不同套cDNA被分配给不同的研究组，因此将不会出现各项目之间的过多重复。”Ohara同意这种观点：“两年以前，我们是进行这类工作的唯一的研究组，但是现在我们真的需要考虑一个分配系统。”

Strausberg指出，如此一个系统的组织将是复杂的，因为不是所有的研究组都免费向所有人公布他们的结果。这个问题将在下几个月中，由各个不同的项目之间进行讨论。同时一个合作网站正在计划帮助这些计划的每一个及时了解其它计划的进展情况。

http://www.rzpd.de/

http://cgap.nci.nih.gov/

http://www.kazusa.or.jp/huge

——摘译自 15 March 2001 （heartlake）

（未经允许，不得转摘）