贮存在DNA分子的螺旋链中的是制约着生命的遗传密码。缠绕于BNA双螺旋结构内的命运之绳使得每个人都是独一无二的。它还可以决定一个人是否会被遗传或染上多种多样的疾病。为了揭开DNA的秘密,科学家正在深入窥探这个双螺旋结构。他们所用的最有效的一个工具就是“基因探针”,即能结合在BNA分子的具体部位之上的带状化学物质。研究人员让基因探针和各自的补偿DNA带相一致,就能制取可为一个人的身份提供无可辩驳证据的“遗传指纹”。别的基因探针也许能使医生将致病的基因分离出来,并最终根除这些基因。

然而基因研究的光辉的新领域并不是没有人非难的。宣扬公民意志自由的人和工会都争辩说,在人身上搜寻有问题的基因,特别是搜寻与像癌症那样的非遗传性疾病有关的基因,是危险的,也是歧视性的。生物遗传学家则反驳说,把人类基因中尚未发现的部位描绘出来,这将有利于逐渐了解疾病的未知方面。

“基因指纹”

只有人的一条DNA带中的几个片断含有能将人彼此区分开的基因蓝本。一个人的大部分DNA只不过是使他长成一个人,而不是一只长颈鹿或一个病毒。英国莱斯特大学的亚力克 · 杰弗里斯博士和他的同事现已设计出能确定使每个人都有别于他人的那一段DNA的基因探针。这些被称为“微随体”的DNA片断,有的长,有的短,其长短取决于特定的一组化学物质在该片断中重复的次数。每一个微随体中的重复次数因人而异。差别很大。研究人员通过测定各个微随体的不同长度就能获得没有雷同的DNA“指纹”:发现相同指纹的机遇仅三百万亿分之一。

为了制成基因指纹,杰弗里斯用能将DNA分子断成若干片断的酶处理提取出的DNA,再让切得的片断悬浮于凝胶中。通电使DNA碎片向前运动,小的碎片比大的碎片移动得更快、更远。然后杰弗里斯把DNA碎片拆散,将其固定,再置入利用纯DNA的微随体制成的基因探针上。纯DNA被稀放β粒子的放射性元素“贴上标签”。—片纯的DNA发现它的补偿

微随体后,会主动与之结合。把能对X射线感光的底片置于碎片上方,在底片上与联结于放射性探针的DNA碎片有过反应的地方,可冲洗出独一无二的光谱带排列。那些黑带的排列方式构成了DNA指纹,它揭示出每一条“个性带”的长度。

“基因指纹”看来是独一无二的,只有一模一样的双胞胎是例外,因为他们各自的一套基因都相同。从血液、精液和其他含有DNA的人体组织中都可提取出“基因指纹”。(杰弗里斯成功地从贮存五年之久的血液取样中提取出“基因指纹”。)既然儿童从其双亲那里各继承一半的基因,“基因指纹”就能为判定子女与双亲的血缘关系提供强有力的确实证据。英国民政局已采纳这方法为涉及一家加纳人的移民案提供母子关系的证明。基因指纹最终可能会成为法医学上的最后武器,可为谋杀案或强奸案提供无可辩驳的身份证明。

疾病线索

正如基因探针能结合在揭示人的身份的DNA片断上一样,它们也能结合在引起遗传性疾病的DNA片断之上。加利福尼亚州埃姆列维勒(Emeryville)的鲸鱼座公司设计了一种能和引起镰状细胞性贫血的基因结合成一体的基因探针。医生先穿刺羊膜提取出胎儿的DNA,再用基因探针探查,如果胎儿患有镰状细胞性贫血,医生就能使父母尽早引起警觉,以便及时终止妊娠或为初生婴儿的治疗做好准备。

另一家生物工程公司,即马萨诸塞州列克星敦的联合研究公司,正在研究一种能识别出可导致胆囊纤维化的基因的探针。这家公司也已制成能监测骨髓移植的基因探针。研究人员是从预计要接受骨髓移植的病人的血液中获得DNA的基因指纹的,而该病人通常是骨髓供献者的近亲。在施行移植手术后,研究人员再一次抽取病人的血液样品,用此血液取样分析DNA的基因指纹,医生就能大致确定捐献者的骨髓产生了多少白血球,从而获得衡量移植是否成功的极为准确的标准。

基因探针还能结合在细菌的细胞或病毒中的遗传物质上。医生把这样的基因探针引入人的血液或人体组织的取样中,就能查明一个人是否已传染上具体的某种病毒性或病菌性疾病。加利福尼亚州圣 · 迭哥(San Diego)基因探针公司已制成一种能发现军团杆菌的基因探针,该病菌可导致多种肺炎,包括军团病。这种基因探针能结合在人肺病菌核糖核酸RNA的片断中,美国食品与药物管理局目前正在对它进行研究。

[Newsweek 1986年2月10日]