联合基因科技集团

生命中最重要的基因是哪一个？


人类历史上最大的科技项目-人类基因组项目（Human Genome Project）就是为了解破生命的天书-基因的，这项耗资30亿美元（实际的花费远少于此数字），从1989到2001年历时13年，吸引了世界上数百所大学，好几万科研人员的参与，最后终于在2001年由科技界和工业界同时发表结果，破译了人类的基因天书测出了30亿个核苷酸序列的排列顺序。
人类基因组里的基因总数到底有多少呢？这是一个大问题，很多科学家在人类基因组项目未完成之前的估计是10万基因左右，在人类基因组项目完成后惊奇的发现其实人类基因只有20000-30000之间，至今最详细精确的研究结果是21000个左右：
既然我们已经知道人类生命中只有区区21000左右基因，而人体内的蛋白质总数在10万左右，那么许多基因不止只编码一种蛋白质，许多基因可能协同作用来编码不同的蛋白质。笔者从上研究生起就一直有有这样一个问题，什么是机体里最重要的基因？！长期以来，没有人愿意回答这个问题，也很难回答这个问题。原因也是众所周知的，因为生命体是非常复杂的，机体是有系统，组织，器官，细胞和基因组成的，各个层次，各个结构之间都紧密相连，相互协同，相扶相成的。
美国《时代》杂志在2007年评出了当年十大科学发现, 其中的发现之一就是两本权威期刊《Cell》及《Science》在2007年11月20日同时刊出来自美国及日本两个研究团队的一项报告，证实皮肤细胞经过“基因直接重组(direct reprogramming )”后可以转化成为具有胚胎干细胞特性的细胞。这项发现一方面解决了利用胚胎进行干细胞研究的道德争议，另一方面也使得干细胞研究的来源更不受限。这两个研究团对分属于日本京都大学及美国威斯康辛大学麦迪逊分校的两个团队虽然独立研究，但使用的方法几乎完全相同，更巧合的是竟然同时分别被两本期刊审核通过，证明基因直接重组技术的确有效。他们所使用的方式都是利用病毒将四个基因送入皮肤细胞，促使普通的皮肤细胞产生变化，最后成为带有胚胎干细胞性质的细胞，称为诱导式多能性干细胞 （iPS）。
既然生命体最初是从一个干细胞发育而成，干细胞的万能分化和再生特又使干细胞具有特殊的重要意义，那么干细胞基因家族可是说是生物机体里最重要的基因家族了，因为干细胞具有再生和惊人的分化能力，是很多组织，器官和细胞的根源和起始。根据山中伸弥教授和汤姆森教授团队的研究最初需要四个诱导式多能性干细胞核心基因Oct3/4, Sox2, c-Myc, Klf4或者OCT4, SOX2, NANOG, LIN28。但是最近德国马普研究所舒乐教授（Hans R. Schouml;ler）团队发表在《Cell》上的文章把这项工作推向了更进一步，他们只用了一个基因OCT-4就成功的在体细胞中诱导出了多能性干细胞iPS！这也从另一个方面说明了OCT4基因的重要性！OCT4是参与调控胚胎干细胞自我更新和维持其全能性的最为重要的转录因子之一，同时也是体外建立诱导多功能干细胞（iPS）的关键基因。
OCT4基因在干细胞的增殖、分化、应激反应、凋亡过程等多个生物学过程中发挥着重要作用。OCT4基因含有一种叫POU的功能区域，POU的意思是(Pit Oct Unc)，POU编码的POU蛋白DNA结合蛋白，对维持细胞多能性有重要作用。相信对与OCT4的研究将会讯速展开，因为OCT4不只是一个干细胞的全能控制基因，也可以说是生命机体里最重要的一个基因，多年来困扰遗传学家的疑问现在终于被细胞生物学家回答了！

载自－－－联合基因－－－行业动态－－－沈阳明博士编辑