基因表达：重要的科学问题

一周前，记者听上海医学遗传所所长曾溢滔院士作了一个题为“从血红蛋白到白蛋白”的学术报告，在展望研究所未来方向时，他专门提到了将在发育生物学和表观遗传学方面开展探索。虽只是寥寥数语，但仍然透露了重要信息。表观遗传学现在为何成为生命科学热点？它对遗传学和发育生物学研究有何重要性？带着这些疑问，记者近日又特地走访了曾溢滔院士。         

曾院士介绍说，孟德尔遗传学告诉我们“一种遗传因子产生一种性状”，后来摩尔根提出了“基因”学说，比德尔和塔顿在此基础上进一步提出“一个基因一种蛋白”的理论，这些构成了经典遗传学的基本内容。过去认为搞清了构成基因的DNA序列，就能知道人的所有信息。但近年来发觉情况不是那么简单，基因完全一样，DNA序列完全一样，而表达可以不一样。也就是说除了基因序列外，还有另外一些因素影响着基因的表达，这就是表观遗传学问题。影响基因表达的这些因素究竟是什么？它在何种情况下起作用？回答这些问题，就需要进行表观遗传学的研究，这也是随着人类基因组计划而提出的新的科学问题。         

曾院士认为，表观遗传学把对遗传和发育的研究推到了一个新的高度，因为现在看来，基因控制合成什么蛋白、表达什么性状其实是一个非常复杂的过程，这就给生命科学提出了大量的问题，这些课题也是上海医学遗传所下一步希望研究的重点。“如果说过去研究遗传学是研究基因及基因传递的规律，现在知道不光要研究基因及其传递，基因表达的研究尤为重要”。曾院士的这段话可以理解为是他的真切体会。上世纪90年代后期，因受某农业院校之托，曾院士承担了奶牛性别鉴定和性别控制的合作课题。从未涉足这一领域的上海医学遗传所研究人员在曾院士的带领下最终攻克了这个难题，使我国这个领域迈进国际前沿。这项研究工作开阔了曾院士的思路，他们在此基础上开展了转基因动物生物反应器和转基因克隆牛的研究，组建了卫生部和上海市胚胎与生殖工程重点实验室，建成了现代化的大动物试验基地，希望在转基因动物身上建药厂。但要实现“动物药厂”的目标需要提高转基因的表达量和提高动物克隆的效率，这就要求研究基因表达的调控和动物克隆中的细胞分化和重编程等科学问题，这些都涉及表观遗传学。由此看来，曾先生他们对表观遗传学如此关注和重视是有其科学实践和实际需求为背景的。         

 “我们从动物克隆和乳腺生物反应器的研究实践中深深感到，体细胞克隆是研究表观遗传学和发育生物学的一种理想模型和有效的手段。我们研究所将在已有工作的基础上充分利用研究所的有利条件，在个体、细胞、分子水平上，从表观遗传学角度，深入研究基因表达的调控、干细胞和胚胎发育问题。”         

 访问结束时，曾院士再次强调21世纪发育生物学将获得重大突破，遗传和发育研究已进入一个新的时代。生命起源、遗传和发育、进化等生物学中的一些基本问题有望在这个世纪获得革命性突破。