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X染色體基因草圖揭開(kāi)的新篇章
和其它哺乳動(dòng)物的性別是由一對(duì)性染色體X和Y來(lái)決定的，女性或者雌性動(dòng)物有一對(duì)X染色體而男性/雄性動(dòng)物有一條X染色體和一條Y染色體。對(duì)染色體進(jìn)行詳細(xì)測(cè)序研究的核心目的是鑒別出染色體上所有的基因--也就是能夠翻譯成為蛋白質(zhì)的DNA序列編碼，找出這些基因在各染色體上的定位。2003年6月美國(guó)的研究人員在《Nature》雜志上發(fā)表了已完成的對(duì)人類(lèi)Y染色體的詳細(xì)分析。2005年3月17日，在Nature雜志上發(fā)表的一篇文章宣告基本完成對(duì)人類(lèi)X染色體的全面分析。對(duì)X染色體的詳細(xì)測(cè)序是英國(guó)Wellcome Trust Sanger研究中心領(lǐng)導(dǎo)下世界各地多所著名學(xué)院超過(guò)250位基因組研究人員共同完成的，是人類(lèi)基因組計(jì)劃的一部分。(Wellcome Trust Sanger研究院是Wellcome Trust信托基金資助的一個(gè)非盈利性基因組研究機(jī)構(gòu)，以測(cè)序技術(shù)的先驅(qū)和兩次諾貝爾獎(jiǎng)得主Sanger命名，其目的是為了進(jìn)一步深入對(duì)基因組的了解，特別是對(duì)人類(lèi)基因組的測(cè)序和解釋。她現(xiàn)在已經(jīng)成為世界上最主要的基因組研究中心之一。)
美國(guó)國(guó)立健康研究院(National Institutes of Health，NIH)高度評(píng)價(jià)此次完成對(duì)人類(lèi)X染色體的全面分析，并表示，對(duì)X染色體DNA序列的詳細(xì)分析和X染色體上基因的活性研究將為有關(guān)性染色體的進(jìn)化研究、以及男女之間的生物學(xué)差異性研究揭開(kāi)全新篇章。
新的研究確認(rèn)了X染色體上有1098個(gè)蛋白質(zhì)編碼基因--有趣的是，這1098個(gè)基因中只有54個(gè)在對(duì)應(yīng)的Y染色體上有相應(yīng)功能的等位基因，而且Y染色體比X染色體小得多--在2003年6月完成的詳細(xì)分析研究報(bào)告中指出Y染色體上僅有大約78個(gè)基因，Y染色體甚至被戲稱(chēng)為X染色體的“錯(cuò)誤版本”。更有趣的是X染色體中大約有10%的基因?qū)儆谝粋�(gè)神秘的稱(chēng)為“cancer-testis antigens”抗原家族--這些通常只在睪丸中表達(dá)的抗原在某些癌癥中也會(huì)表達(dá)，因此有可能成為免疫治療的靶子--特別是女性癌癥患者。
與目前已完整測(cè)序分析的染色體相比，X染色體上的基因密度屬于較低的。研究人員認(rèn)為可能由于X染色體的“始祖”的基因密度就比較低，當(dāng)然也有可能提示--那些需要雙拷貝、編碼關(guān)鍵蛋白質(zhì)的基因在哺乳動(dòng)物漫長(zhǎng)的進(jìn)化歷程中已經(jīng)從X染色體轉(zhuǎn)移到了其它染色體上，從而保證得到雙拷貝--至少一個(gè)壞了還有一個(gè)替補(bǔ)。
盡管X染色體上的密度低，X染色體依然是研究人類(lèi)疾病的重要突破口--實(shí)際上，X染色體上的基因缺陷通常反應(yīng)在男性患者上--因?yàn)閅染色體上缺少相應(yīng)的等位基因可以“彌補(bǔ)”這種缺陷�？磥�(lái)上帝真是公平的－給予了男性非凡的力量和免受生育分娩哺乳之苦的同時(shí)，也給予了男性一點(diǎn)先天不足的遺憾�？吹竭@里，身為女性是不是還有點(diǎn)兒安慰？盡管據(jù)估算，X染色體上的基因僅占人類(lèi)基因總量的4%左右，但目前已知有超過(guò)300種疾病定位于X染色體上--占由單基因引起的遺傳疾病的10%左右--單基因病又可稱(chēng)為經(jīng)典遺傳病，呈明顯的孟德?tīng)栠z傳，所以又稱(chēng)為孟德?tīng)柤膊�。這種“X連鎖”的疾病包括紅綠色盲、血友病、各種智障和杜興氏肌營(yíng)養(yǎng)不良癥等等。
最有趣的應(yīng)該是人類(lèi)X染色體和雞基因組之間的比較。大多數(shù)人類(lèi)X染色體短臂上的基因可以在雞的1號(hào)染色體上找到，而大多數(shù)在人類(lèi)X染色體長(zhǎng)臂上的基因則可以在雞的4號(hào)染色體上找到。這個(gè)發(fā)現(xiàn)支持了一種觀點(diǎn)--即哺乳動(dòng)物的XY染色體是從其祖先的一對(duì)常染色體進(jìn)化而來(lái)。
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