小鼠搭桥

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美国当地时间10月8日凌晨3点，70岁的美国盐湖城犹他大学教授马里奥·卡佩奇(Mario　Capecchi)在熟睡中被电话铃声唤醒。

　　电话是位于瑞典首都斯德哥尔摩的诺贝尔奖评审委员会打来的，向他通报了他和另两位科学家——82岁的美国北卡罗来纳州大学教会山分校奥立佛·史密斯(Oliver　Smithies)、66岁的英国威尔士卡迪夫大学马丁·埃文斯(Martin　Evans)一同获得2007年度诺贝尔生理学或医学奖的消息。

　　“听起来对方的口气很严肃，”卡佩奇事后说，“所以当时还睡眼惺松的我的第一反应是，这应该是真的。”

　　三位科学家将共同分享约150万美元的奖金。给他们带来荣誉的是一项被称为“基因打靶”的生物技术。通过敲除技术来研究老鼠基因，使人类能够掌握更多有关心脏病，糖尿病，癌症，囊肿性纤维化(属遗传性胰腺病)等疾病发病规律的信息，从而对症下药，研制新药物。

　　诺贝尔委员会说，基因打靶已经遍及了所有的生物医学领域，人们对于基因功能的理解，以及它给人类带来的好处在未来的许多年里还将继续增加。

　　宣布获奖名单的瑞典卡罗林斯卡医学院的Christer　Betsholtz教授说，“基因打靶是生物医学科学上的一项革命，因为它让我们能够在正常生理学范围内研究基因的功能，不仅在健康的状况下，还可以在疾病的状况下。”

　　

　　拯救生命的“敲除”

　　

　　人体内有3万多个基因，各种动植物也有不同的基因。搞清楚各种基因到底分别起到什么作用，对于揭开癌症等疾病的致病之谜具有着关键性的意义。

　　就像一台机器一旦丢失了某个零件，发生了某种故障，人们才体会到这个零件是不可缺少的。同样，人们只有通过当某个基因缺少了的时候，会出现什么样的现象(比如疾病或者生长发育异常)，来判断这个基因的功能。

　　在科学实验中，怎样才能使生物身上的某个基因缺失掉呢？一种可行的办法，就是先在这种生物的胚胎干细胞中把这个基因给“敲除”掉。

　　这次，卡佩奇、史密斯、埃文斯三位科学家所创造的，就是这样一种非常强大的“敲除”技术，也就是“基因打靶”技术。

　　被敲除掉了某个基因的胚胎干细胞随后被注入生物的胚胎中。胚胎长大成生物之后，与其他的同类进行繁殖，就产生了新的个体。

　　这个有基因缺陷的生物被培育出来后，观察它在缺少这个基因之后会发生什么疾病，就可以知道这个基因到底是发挥什么作用的。

　　在此过程中，有两个节点十分关键：一是怎样把被敲除掉了某个基因的干细胞培育出来；二是如何把具有这种基因缺陷的干细胞培养为新的个体。

　　虽然相互也交换信息，但卡佩奇等三位科学家基本上是独立工作，分头攻克了这两道难关。

　　埃文斯成功解决了干细胞在体外情况下进行分化、维持生长、生殖特性的技术问题，对胚胎干细胞进行了培育。卡佩奇和史密斯则使用这些干细胞进行了基因打靶，成功敲除掉其中的某些基因，并使得具有基因缺陷的新个体能够发育生长出来。两项技术相组合，就形成了基因打靶技术。

　　“(三位科学家)给了我们一个工具箱。因为他们的工作，我们才能够进一步了解基因与疾病之间的关系。”位于伦敦的医学研究委员会哺乳动物遗传中心主任Steve　Brown说。