中國時報 890628
解構生命方程式 生物學將改觀

　本報專用紐約時報特稿　人類基因組的草圖已繪製出來，這是潛藏在去氧核醣核酸（ＤＮＡ）中的遺傳密碼首度呈現全貌，這些ＤＮＡ共有二十四條，每條由無數四個字母代表的密碼持續聯繫，構成一個以字碼書寫、中間無標點的超生命方程式，乍看之下，這些字碼像外星訊息般毫無意義，但假以時日，這些謎終能解開並對全人類產生深遠的影響。

　醫學將是第一個受惠於人類基因組研究的領域，甚至可能因此產生革命性的變化。但基因組研究的重要性絕不止於此，未來的生物學也可能完全改觀，使我們對人類本身、人類歷史、人類內在潛能、以及人類與其他萬物間關係的知識都因此而重新界定。

　以往的生物學像家庭手工業，生物學家一次只能研究一個基因或一種蛋白質，但基因組圖譜的掌握將把生物學推展到一個全新境界，讓一個細胞的所有基因或所有蛋白質可以同時被研究。

　為解讀及分析基因組所含的遺傳訊息，一些新學科正在形成，例如以撰寫電腦程式來「注解」（annotate）基因組的生物資訊學（bioi nformatics），或稱電腦基因組學，內容包括分析所有的基因；其次是proteomics，係以大規模方式分析細胞內各種蛋白質的學科。

　基因組研究的第一個任務是注解，這個辭彙係借用電腦程式設計師撰寫軟體時加注的解釋而來，因為基因組就像生物性的電腦程式，只是中間連指示每個基因起點與終點的標點符號都付諸闕如，遑論解釋哪些基因負責哪些功能或任務的注腳。

　缺乏標點符號使得基因的辨認很困難。每個基因都會被若干外顯子（exon，或稱表現序列，這是ＤＮＡ中帶有蛋白質氨基酸密碼的序列）切成幾段，外顯子在ＤＮＡ的螺旋狀長條構造中出現的機率不高，只佔卅億個密碼的三％。

　人類細胞定期複製某些起作用的基因，生物學家已經取得一些被複製的基因，並分析其段落結構。根據這些已知的基因段落，和基因組中各ＤＮＡ的字碼序列比對，就可挑出許多外顯子並據以辨認某個基因。

　一旦辨認出某個基因，電腦基因組學家可就它在ＤＮＡ中所佔的序列和其他功能已被發現的基因比對，從而猜出它的功能。目前有許多細菌及兩種動物（線蟲與果蠅），其基因組已被定序及注解，其中許多基因的功能也已被辨認出來。

　由於生命演化的一致性，每個人類基因的序列與其他生物同等基因的序列，看起來都很相似。

　在這種情況下，解讀人類基因組更有用的關鍵可能是老鼠，方法很簡單，就是把老鼠與人類的基因組放在一起比對，尋找兩者的ＤＮＡ序列相同的地方。

　生物學家判斷，如果回溯到老鼠與人類的共同祖先，其後大約有一億年兩者的ＤＮＡ序列大致相同，然後開始產生歧異。目前已經解讀的其他生物基因組中，約有三分之一的基因與人類已知的基因無法配對，這是因為這些物種與人類的歧異太大。等到生物學家破解老鼠的基因組後，可為辨認人類基因提供更多的線索。

（尹德瀚譯）

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