不久的将来,只需花几百元我们就能知道自己的个人基因组,轻松破译“生命设计图”。大家都知道基因是生命遗传的基本单位,基因组则是所有基因的整体组成,是DNA分子上携带的所有遗传信息的总和,是蕴藏着生命奥秘的“设计图”。
10年前,科学家耗资约240亿元才成功绘制了第一个人类基因组序列图。如今,个人基因组测序不再遥不可及,检测费用也直线下降。借助于新一代个人基因测序仪,只需花费约7000元就能拥有一张自己的基因组序列图,而且检测费用在几年内有望下降到几百元。无论你我愿意或者不愿意,喜欢或者不喜欢,个人基因组测序时代正在朝我们走来。
个人基因组测序成本
上图为个人基因组测序成本的变化图,大约每3个月发布一次。纵轴每上升一格,成本增加10倍。2005年之后,性能全面提升的新一代测序仪相继面世,使得测序能力迅猛提升。2007年前后,测序成本开始急剧降低。2013年,即将推出测序成本低于1000美元(约6000元人民币)的半导体芯片。
人的基因组与生俱来,破解生命最终奥秘的时代即将到来
世界上没有两片完全相同的树叶,同样,也没有两个完全相同的人。每个人的生命都是独一无二的,每个人都有自己独特的面貌、体格、性格、智力、运动能力、体质……这些个人特征都是由与生俱来的“生命设计图”所决定的。例如,一项调查表明,人类音乐才能的92%是由“生命设计图”决定的。这个“设计图”就是人皆有之却人人不同的基因组。基因是生命遗传的基本单位,基因组则是所有遗传信息的总和,是细胞内遗传信息的携带者—DNA的总体。
2003年4月14日是人类发展历史上一个里程碑式的日子。在这一天,科学家宣布,人类基因组序列图正式绘制成功,并进入“读懂”生命遗传密码的阶段。从此,人类翻开了生命“说明书”,在揭示生命奥秘、认识自我的漫漫长路上又迈出了重要一步。此后,科学家相继绘制出多个个人基因图谱,揭示了人类基因组的多样性。研究表明,人与人之间的基因组几乎完全相同,只有极其微小的个人差异,差异性基因仅占全部基因组的0.1%~0.4%。然而,正是这种极小的差异造就了人类的个性,导致了生命的多样性和独特性。
基因组影响着人类所有个性
人的特征不仅受与生俱来的基因组影响(遗传影响),还受到饮食及生活习惯等环境的影响。下图显示了在同一种族内的个体差异中,基因组影响所占的比例(红色部分),其余部分为环境影响所占的比例。研究显示,基因组对人类的所有个性均有影响,只是影响程度有所不同。
为了掌握人类基因组多样性的全貌,2008年,美国、英国及中国的研究机构共同启动了“千人基因组计划”。这一计划旨在对全球各地的不同人种、民族(27个种群,1000多人)进行基因组分析,寻找基因差异,最终建立人类基因组标准数据库。
你的基因组里也蕴藏着与他人不同的、自己特有的生命秘密。不久的将来,只需很少的费用,你就能拥有一张自己的基因组序列图。
(本文发表于《科学世界》2013年第8期)
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