国宝晶晶身上采血 破译大熊猫基因密码(图)

　　世界上首例大熊猫基因组的框架图有望在北京奥运会开幕前出炉。这是世界上专门测定遗传信息以保护濒危物种的第一个项目，今年3月初由中国科学家发起。人类基因组序列图绘制成功花费了十几年，而大熊猫基因组框架图为什么在如此短的时间内就能完成？成都的科学家在这个庞大的项目中承担了哪些工作？昨日，记者走进成都大熊猫繁育研究基地，探访了四川濒危野生动物保护生物学重点实验室。

　　100毫升血液

　　建立一个大熊猫基因组框架图

　　成都大熊猫繁育研究基地的3岁大熊猫“晶晶”是2008年北京奥运会吉祥物的原型之一。

今年1月，身体健康、谱系清楚的“晶晶”荣幸地成为 “大熊猫基因组研究”项目的首个测序对象。别看项目庞大，四川濒危野生动物保护生物学重点实验室的科研人员只从“晶晶”身上采集了100毫升血液，从里面的血液白细胞中提取的DNA就足够建立一个完整的框架图。

　　大熊猫从生下来就要顶着一双黑眼圈，为什么只有大熊猫有这样独特的外貌？能否让大熊猫不再偏食竹子？遗传研究室的主管沈富军说：“这些问题我们几十年来一直在研究，但以往只能通过观察行为或者分析少量的基因片断研究，和现在的基因组框架图项目相比，就像是一个手工小作坊。这个项目就好比建立一个最权威的大熊猫图书馆，我们把它的每一个基因序列标上号，在‘图书馆’里整齐地摆放。这是一个资源共享的‘图书馆’，一旦建成，大熊猫的行为方式、独特食性、进化过程等诸多秘密，都有望在这个平台上一步步揭开。比如如果有人想研究大熊猫为什么只有黑白色，就可以直接从‘图书馆’里找到控制毛色的基因拿去研究。”

　　人类基因组计划从1990年在美国正式启动，到全部破译完成一共花费了15年时间，而据相关专家透露，大熊猫基因框架图北京奥运会开幕前就能完成。为何区别这么大呢？沈富军笑着说：“人有23对染色体，大熊猫有21对，包含的碱基对数量基本相当，测序的工作量没有很大的差别。时间的大大缩短得益于新一代基因组测序技术。”拜分子信息学和计算机学的高速发展所赐，现在只要把大熊猫的基因片段放进深圳华大基因研究院的大型计算机内，它就会很快地对一段基因片段进行测序，并且通过最新计算机技术拼接基因组序列。

　　-196℃液氮保存活细胞

　　给濒危动物留个种

　　西方传说中有“诺亚方舟”，在大洪水泛滥中让动物幸存。而这家实验室也建有一个“诺亚方舟”——濒危动物基因资源库，沈富军介绍他们的基因资源库保存有大熊猫、小熊猫、金丝猴、华南虎、斑鳖、朱鹮等我国特有的极危物种的精子、卵子和活的组织细胞，并且正在逐步完善中，假如有一天它们真的灭绝了，也可以让它们重现世间。在一间储藏室里，记者看到地上摆放了大大小小十几个液氮罐，极为珍贵的基因资源就保存在这里。沈富军打开罐盖，用手握着靠在罐子边上的金属架子把手，把浸泡在液氮中的架子提了起来，瞬间一股白汽从罐子里不断向外涌出，四周的空气温度骤然下降，脚面立即感到丝丝凉意。

　　架子的底部有两个小抽屉，上面有两个标着“华南虎”“东北虎”的标签。沈富军介绍说：“液氮的温度是-196℃。当温度很低时，细胞里含有的水分会结成冰晶，从而撑破细胞壁，冻伤就是这样造成的。但是如果温度降低到-196℃时，细胞就会玻璃化，不会结成冰晶，精子、卵子以及活的组织细胞就会一直保持活性。”

　　据介绍，实验室一共收集了49个物种477个个体样品，样品种类包括血液、肌肉、活皮肤组织块、组织脏器、粪便、毛发等。沈富军说：“等到将来克隆等生物技术成熟后，即便这些物种已经消失，依靠这个冷冻库里的活的组织细胞我们也可以让它们重现世间。”

　　○实验室背景链接

　　四川濒危野生动物保护生物学重点实验室是我省唯一的研究濒危野生动物保护的重点实验室，也是部省共建的国家重点实验室培育基地。研究领域包括繁殖、营养、兽医及行为学等，他们首次利用冷冻精液繁殖成功大熊猫，也首次进行了大熊猫亲仔鉴定。

　　成都大熊猫繁育研究基地最早只有6大熊猫，到去年底已有67只，建立了目前世界上最大的大熊猫人工种群。有人可能有这样的疑问：这里的大熊猫是不是近亲生育？沈富军解释说，遗传多样性对种群的生存繁衍至关重要，当年熊猫基地的科学家们就非常注重把基地的熊猫和外地的熊猫交换生仔，种群繁衍得很好。熊猫是一妻多夫制，所以每只小熊猫生下来都采用微卫星技术进行亲仔鉴定，找出它的亲生爸爸是谁，以便建立谱系。