解讀基因的“里程碑式”新方法在復旦誕生
有關論文登上國際頂級雜誌《細胞》封面

人類基因組計劃發現哺乳動物有大約30,000個基因，對這些基因功能的認識是
解讀這本“天書”的關鍵。復旦大學發育生物學研究所(http://life.fudan.edu.cn/idm
)的科研人員將一種源於飛蛾的PB轉座因子用於小鼠和人類細胞的基因功能研究，在世界
上首次創立了一個高效實用的哺乳動物轉座因子系統，為大規模研究哺乳動物基因功能
提供了新方法。該成果已由國際頂級生命科學雜誌《細胞》在線發表(http://www.cell.
com/content/future)，並將刊登在8月12日《細胞》雜誌的封面。相關技術已申請國際
專利。

轉座因子是一類可以進入基因組內不同位置的基因載體。科學家利用它們插入
基因導致突變以了解基因功能，也利用它們培育轉基因生物 。麥克林托克(B.
McClintock)因首先在玉米中發現轉座因子而獲得了1983年諾貝爾醫學獎。魯賓(G.
Rubin)和斯普萊德林(A. Spradling)因在1982年發現P轉座因子在果蠅中高效作用而當選
美國科學院院士。雖然科學家嘗試了SB等許多載體，但哺乳動物長期以來缺乏高效、實
用的轉座因子。由許田博士和吳曉暉博士共同領導的研究小組發現可用PB轉座因子高效
插入小鼠基因組研究基因功能，使在小鼠等哺乳動物中高效、大規模了解基因功能成為
可能。 研究小組進一步發現可用PB轉座因子培育轉基因小鼠，為小鼠及其他哺乳動物建
立了新的轉基因技術體系。 同時，PB轉座因子可在人等哺乳動物的細胞株中高效導入基
因並穩定表達，為體細胞遺傳學研究和基因表達提供了一個高效、便捷的新系統。新方
法可在大範圍內快速尋找疾病相關基因，建立多種疾病模型，尋找疾病機理及藥物靶點
，從而發展創新的治療手段和藥物，也為人類疾病的基因治療提供了新途徑。新方法還
可以用於鑑定並研究具有重要生物學功能的基因，並改良經濟動物。

絕大多數人類基因在小鼠中存在對應基因，小鼠因而成為哺乳動物中研究基因
功能和疾病機理最重要的模型。但是傳統基因功能研究方法如基因剔除和化學誘變等，
技術要求高、時間長、費用大。在過去三十多年中，全世界科學家花費大量人力財力，
對約10%哺乳動物基因的功能有所了解。而研究小組用PB轉座因子建立了小鼠體內直接突
變基因技術， 在不到一年內培育出約1%小鼠基因的突變品系。新方法簡便高效，提供了
大規模研究小鼠等哺乳動物基因功能的解決方案。《細胞》雜誌審稿人評價這項工作“
是里程碑式的發現，將可能在世界範圍內改變小鼠遺傳學研究，並有用於人類基因治療
的前景”(“… these are landmark finding with the potential to alter the
way mouse genetics is carried out worldwide, and with implications for
human gene therapy.”)。

該項研究工作完全在復旦發育生物學研究所完成。作為復旦大學科技創新和人
才培養的新模式，研究所由旅美華人學者許田、韓珉和莊原共同創立，並得到了教育部
、國家自然科學基金和上海市科委的大力支持，也得到美國休斯醫學研究院、耶魯大學
、科羅拉多大學和杜克大學的支持和合作。研究所堅持以世界一流學術中心為標準，堅
持源頭創新，堅持在創新中培養高質量的人才。成立三年半來，全體人員臥薪嘗膽，艱
苦創業，已把研究所建成發育生物學學科建設和人才培養的基地。論文第一作者丁?是復
旦三年級研究生。

目前，以PB轉座因子技術體係為依託，大規模研究基因功能的小鼠功能基因組
計劃已經在復旦大學啟動，正成為世界哺乳動物功能基因組研究??解讀基因“天書”的
重要力量。這將對人類自身的了解、疾病的預防與治療產生重要而深遠的影響，也將為
生物工程和生物醫藥產業提供巨大的機遇。