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2002-05-06 13:12:39| 人氣1,712| 回應0 | 上一篇 | 下一篇

基因組定序--定序誰的基因有關係嗎?

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上星期又有一則關於人類基因組定序的新聞,是Celera公司的前任總裁兼首席科學家J. Craig Venter自己講出當初定序時的內幕而引起注目。或許大家知道人類基因組的定序草圖,是由政府資助合作的國際學術團隊與私人企業Celera在去年各自完成。Venter說,當年Celera定序的DNA,絕大多數是取自於他自己的樣本。

Venter此言一出,馬上引發記者的高度興趣。友台英劍弓長的「LION Yard 生鮮市集」就譯寫彙整了不少相關的新聞報導(註一)。不過看到這些報導跟評論,我覺得似乎大多都是用談八卦聽內幕看熱鬧的角度在看待,似乎就少人有興趣好好地討論一下就科學面而言,到底這對Celera完成的基因組定序工作有多大的影響。

Celera的人類基因組定序的報告是發表在<科學>(Science)這本頂尖的學術期刊,當期的封面是五個成人跟一個小孩。去年聽Venter演講的時候他說,這個封面是有象徵意義的--Celera最後定序時就是採用五個人的DNA為材料,因為定序工作花了一年多,所以多孕育出一個小孩子。看看那篇論文內容的第一部份說明DNA的來源與定序方法時,文中提到Celera定出了一套規範與篩檢程序,找了二十一名DNA的捐贈者,收集每一位捐贈者的血液以及部分男性的精液作為建立DNA基因庫的來源,而最後真正定序時的材料則是選用了其中五名捐贈者:一位非裔美人,一位黃種華人,一位西班牙墨西哥後裔,以及兩位高加索白種人。在報告中這一部分的最後一段,用了一個很令人耐人尋味的句子說:決定採用誰的DNA來定序是取決於「混雜的因素」("a complex mix of factors"),包括要滿足多樣性的宗旨以及技術面的考量。

Venter現在說基因組定序用的DNA主要是取自他自己,但是這並不表示定序完全用的是他一個人的DNA。有些新聞說Celera的科學家與技術員以為完成了劃時代的貢獻,其實終究只是滿足Venter 個人的好奇心。這樣的報導有簡化事實或誇大偏差之嫌,因為Celera的團隊畢竟還是用了多個人的DNA,Venter的DNA只是所佔的比例大,而非全部。在這裡「大部分」與「完全」的不同,不只是文字遊戲的差別,還牽涉到科學發表的誠信原則。發表的報告中既然說是五個各色人種的DNA,當初的實驗就必須真的是取材自五個人的DNA,否則這篇報告就有部分內容是造假的。造假,是十分嚴重且不可饒恕的過錯,Venter畢竟還是個科學家,應該不會也不敢犯這樣的錯誤。我們現在不知道到底這五個人的DNA比例分別佔多少,可是新聞媒體就先把整個定序描述成似乎都是決定Venter他一個人的基因,以增添揭發內幕的震撼力與戲劇效果。如果Venter提供的DNA佔了絕對的多數,使其他四名捐贈者的DNA比例變成微不足道,則當初在<科學>上的那篇定序報告就有內容故意含混與誤導之嫌,有害科學的嚴整與誠實,媒體應該要就這一角度探討、必須讓社會輿論嚴肅對待,而不是光當作花邊秘辛;如果Venter的DNA其實所佔比例並不大,卻講成只為他一個人定序,這就變成過分誇大,難脫譁眾取寵。

再者,回到一個更基本的問題--定序,要定誰的基因?在生物族群中基因常有多型性(polymorphism),就是一個基因座能有許許多多不同的對偶基因(allele)形式存在。遺傳學上用一個名詞「野生型」(wild type)來表示一個基因「正常的」對偶基因型式,不同於這個對偶基因的則視為變異或突變。既然有多樣的變異,到底定序要用哪一個才好。我們做研究方便起見會選用某一個品系的生物作為該種生物參考基準的野生型,比方說線蟲的Bristol N2 或是四膜蟲的CU428等。這些所謂的參考用野生型都是經過數十代的同系交配(inbred)所養成的品系,每對染色體上的基因都是同型合子,都是一樣的對偶基因,所以基本上其他生物基因組的定序應該都不會遇到基因多型性的困擾,因為定序的DNA材料本身就都是同質而沒有歧異。但是,在人類為對象的研究,這辦得到嗎?我們可能指定某某人當作參考,要求這批人要跟自己的兄弟姊妹婚配,經過二三十代好幾百年以後培育出純系人種,然後再提取DNA定序?一般動物實驗的模式施行在人類身上不僅在技術上不可行,更是人倫規範所不容。這要怎麼辦呢?其實問題的答案還是要從提問的根源來看--全基因組定序的目的到底是什麼?是要找出基因的「正常的」對偶基因型式嗎?不。先前全基因組定序的目的,主要是在試圖探究一個生物到底有多少基因、有哪些基因。所以其實用哪一個人的基因來定序,應該都不致影響全基因組定序的目標,因為不管是湯姆克魯斯還是威爾史密斯,不論長得像副總統或是水果妹,只要是人類,每個人身上有哪些基因是不會變的。如果是利用不同族裔多人的DNA來定序,我們同時也可以知道哪些基因存在有多型性(註二);反過來說如果只是用單一某個人的DNA,則提供了絕佳的機會去探討這個人的基因型與性狀表現型之間的關聯。

講了這麼多,到底Celera定序的DNA主要來自Venter,對於整件人類基因組計劃有多大的影響?不管怎麼說,能夠在當前把人類的整個基因組DNA定序完成,是一項了不起的成就,不會因為DNA來自何人有實質改變;但是對於科學倫理來說,Venter的作為卻是個極差的示範,顯示個人的慾望權力還是會超越制度設計與自制規範。為人類基因組定序(甚至任何科學研究)的動機驅策力,或許正如賓州大學專研生物醫學倫理的A. Caplan教授在<紐約時報>的訪問中所指出,其實都包括兩部分:科學家求取揚名立萬的機會,以及科學知識上發現。Venter的行為顯示出他強調了第一部份的份量,而我們也可以設身處地想一想,假定自己是Venter,會有多少自制去避免自己不跟他一樣?畢竟,科學,還是人做出來的。


(註一)英劍弓長的「LION Yard 生鮮市集」新聞台網址: http://mypaper1.ttimes.com.tw/user/lionsyard/file_combine.php?File=852954_2002-04-30_16-43-59

(註二)Celera在基因組定序完成的同時,也表示一併建立了一個單一核甘酸多型性(Single Nuucleotide Polymorphism, SNP)的資料庫,因為他們定序時用了不同的人的DNA,所以獲得了不少關於SNP 的資訊。

台長: 纖毛蟲
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