生物通报道：每年年底，Science杂志都会按惯例评选出十大科学进展。上周Science杂志公布了该刊评选出的2010年度十大科学进展，其中名列第一位的是物理学研究方面的成果：第一个量子机械，其余几项研究（与生物相关）包括：合成生物学、尼安德特人基因组、HIV预防、外显子组测序/罕见疾病基因、分子动力学模拟、下一世代的基因组学、iPS新型培养方法：RNA重新编程和大鼠的回归，生物类占据了十大科学突破的八成，由此管中窥豹，可见一斑。

在这些研究中，我们可以看到华人科学家的突出贡献，生物通也就这些成果采访了这些科学家，具体如下：

大鼠的回归（专访：华裔研究组获得基因敲除技术重大突破）

小鼠统治着实验室的动物世界，但研究人员为了诸多目的而更愿意用大鼠。 人们更容易用大鼠来做实验，而大鼠在解剖上也与人类更加相似；但大鼠的重大缺陷是：用以制造“基因敲除小鼠”—在这些动物中根据研究需要而将其某些特定的基因准确地关闭—的方法在大鼠中无效。

然而今年来自美国南加州大学干细胞中心，Keck医学院等处的研究人员首次成功的获得了基因敲除大鼠，这是到目前为止，世界上第二种完成基因敲除的动物模型，该研究为进一步分析人类疾病提供了一种新的平台。

领导这一研究的是美国南加州大学干细胞中心应其龙博士，其早年毕业于第一军医大学，1999年应其龙博士远渡重洋至英国爱丁堡大学干细胞研究所，开始了干细胞研究工作，在2008年年底，应其龙副教授领导的科研小组历史上首次从大鼠中获得了真正的胚胎干细胞，这一突破将有利于研究人员创建更有效的动物模型，用于人类疾病的研究。

大鼠是一种应用广泛的实验室模式动物，但是迄今为止，科学家们还不能从遗传操作的角度在这种动物中敲除，或者添加某种基因，而这在小鼠中已经实现了。对动物进行遗传工程操作——包括小鼠和大鼠——都要求科学家能将干细胞（比如生殖细胞）培养成完整的动物个体，而应其龙研究组在之前的研究中就积累了这方面的许多经验，其研究组一直以来都从事胚胎干细胞研究，曾发表多篇《Nature》，《Cell》文章，比如曾在Nature文章中证实干细胞移植主要原因可能是细胞融合而不是分化，这是干细胞开创性进展之一。

在最新的这项研究中，研究人员在大鼠中成功的敲除了一种著名的抑癌基因：p53，这个基因可以说是癌症研究中的明星基因，对它的研究已经从一种抑癌基因，发展到几十种抑癌基因群体，从一条单一细胞通路，发展成多种细胞信号网络。因此p53敲除大鼠模型的建立对于未来分析癌症机理，信号网络具有重要的意义。

那么在敲除基因操作方面，小鼠和大鼠有何区别？相关专家在回答生物通这一问题的时候，表示这两者并无明显的区别，那么也就是说在未来的应用方面，大鼠基因敲除技术很可能会像小鼠基因敲除技术一样，成为一种新型分子生物学技术，被广泛应用到生物学领域中的各个方面！
 

下一世代的基因组学（特种兵团负责人罗锐邦解析千人基因组计划）

更快更廉价的测序技术使人们能够对远古和现代的DNA进行非常大规模的研究。 今年“千人基因组”计划公布了首个成果，就是这一测序技术的产物。

今年10月，由中国深圳华大基因研究院、英国桑格（Sanger）研究所、美国国立人类基因组研究所（NHGRI）等共同发起并主导的“国际千人基因组计划”协作组在《Nature》杂志上，以封面文章形式发布了迄今最详尽的人类基因多态性图谱，同时也在《Science》杂志上报告了在基因研究技术手段上的收获。这是全球科学家在人类基因组学领域取得的又一次重大突破，相关成果标志着人类基因研究进入了一个划时代的新阶段。“千人基因组计划”于2008年启动，旨在绘制迄今最详尽、最有医学应用价值的人类基因多态性图谱。现在报告的是该计划第一阶段的分析成果。
 

外显子组测序/罕见疾病基因

通过只对某一基因组中的外显子（或者说是那个极小的实际编码蛋白质的基因组部分）进行测序来研究罕见遗传性疾病，研究人员发现了至少造成12种疾病的特别的基因突变；而这些遗传性疾病都是由某个单独的有缺陷的基因引起的。

2010年10月4日，由深圳华大基因研究院与美国加州大学伯克利分校、丹麦哥本哈根大学等单位合作的研究成果“对200个人类外显子的测序揭示大量低频率非同义突变的存在”在国际著名学术杂志《自然-遗传学》上发表。该项研究对200个丹麦个体蛋白质编码基因的外显子组进行了深度测序，发现了大量以往未知的单核苷酸多态性位点（SNP），其中大部分在人群中都以较低频率出现。该研究完成了目前在人类外显子区域规模最大、分辨率最精细的遗传图谱，并以翔实的数据证明，人群当中的低频率多态性位点富集了大量能引起蛋白质氨基酸序列改变的变异，而这类变异在人群中受到自然选择作用，可能具有影响人类健康的功能。

11月23日，由深圳华大基因研究院、中南大学湘雅医院等单位合作研究的成果“利用全外显子组测序技术发现小脑共济失调新的致病基因TGM6”在国际知名杂志《Brain》上在线发表。这是我国科学家应用外显子组测序技术进行单基因病研究的一项突破，对促进国内单基因病研究的发展具有重要意义。华大基因于2010年5月启动了“千种单基因病计划”，希望通过与国内外单基因病研究领域的科学家合作，充分利用华大基因先进的基因组测序技术和强大的生物信息分析能力，将丰富的单基因病遗传资源转化为新的科学发现，促进单基因病研究的发展。

（生物通：万纹）