2007年10月17日 21:25
北京大学生命科学院院长饶毅、中国医学科学院实验动物研究所副所长张连峰、中国科学院北京基因研究所副所长于军评2007年诺贝尔生理学或医学奖获奖项目：
划时代的技术解密基因功能的工具
获得2007年诺贝尔生理学或医学奖的3位科学家，对全世界生物学家来说都不陌生。当《科学时报》记者采访中国的生物学家时，他们不约而同地表示，3位科学家获奖是“众望所归”，基因打靶技术和小鼠胚胎干细胞技术为人类揭开基因功能之谜提供了关键性的工具，是一项划时代的技术。他们期待，中国科学家在该领域作出更多贡献。
重要而漂亮的技术
“首先它很重要，其次它很漂亮！”10月10日，当记者拨通北京大学生命科学院院长饶毅的电话时，他这样评价获得2007年诺贝尔生理学或医学奖的基因打靶技术。
饶毅所说的“重要”，是指技术对生物学发展的作用，而基因打靶正是“研究基因功能有力的手段和工具”。这项技术成熟之后，在生物医学界迅速传开，广泛使用。据介绍，基因打靶技术可以直接用于建立疾病模型，如在动物模型中用基因打靶技术把“坏”基因敲除或更换，让动物也患上这种疾病，就可以用动物模型进行药物筛选等研究。
而饶毅所说的“漂亮”，展开一些就是“巧妙、聪明、细节优美”等一组形容词。“它用的‘加减法’一般人想不到。”饶毅认为，作为一项技术，基因打靶比其他一些获得诺贝尔生理学或医学奖的技术更巧妙，体现了发明者的创造性。
为了让记者了 解清楚何谓“漂亮”，饶毅解释了基因打靶技术的基本原理。他说，为研究基因的功能，科学家想到一个简单的办法——将一段替代碱基序列插入该基因相应的染色体位点上，然后研究基因剔除后的动物模型。在这个过程中，替代原来的基因要利用染色体的同源重组。小鼠是一种很好的研究人类疾病的模式动物，但作为哺乳动物，其基因同源重组率很低，科学家无法准确地将某个基因剔除或替代。而基因打靶技术最终解决了这个关键问题。
把新霉素的抗性基因放在替换的载体上，这个载体进入任何染色体就能表达新霉素的抗性，这时把细胞放到新霉素的环境中，没有插入序列的细胞就会被杀死。“这一步很多人都能做到，但卡佩基设计的漂亮之处在于结合了第二步。”饶毅说，一种名为GANC的药物，在TK酶作用下的代谢后产物会把细胞杀死。卡佩基的设计是，如果插入序列在同源的地方，TK就会掉下来；如果插在不同源的地方，TK就不会掉下来。加入GANC后，没有同源插入的细胞就会被杀死，剩下的细胞就带有同源插入。
“所以同源重组成功的细胞对新霉素和GANC都表现抗性，不敏感；非同源重组的细胞对GANC敏感；没有插入成功的细胞对新霉素敏感。最后就能选择出同源重组的细胞。这就是所谓的‘加减法’。”饶毅说。
中国医学科学院实验动物研究所副所长、遗传中心主任张连峰在接受《科学时报》采访时说：“基因打靶技术改变了生命科学的研究方式。过去我们是从疾病开始研究，现在可以主动把某个基因剔除，从而研究基因的功能和对疾病的作用。”
而中国科学院北京基因研究所副所长于军研究员则对《科学时报》肯定道：“人类能够通过胚胎干细胞改变动物个体的基因，这是一个划时代的革命性发明。”
