某些较为简单的生物基因组正在被利用来为人类开发新的药物

人类和果蝇、蠕虫、酵母菌以及小鼠在机体构造上有共同之处吗？乍看上去似乎没有多少相似的地方，然而制药公司和科学机构的研究人员却在利用这些所谓模型生物研究诸如癌症和糖尿病之类各种人类罹患的疾病。

模型生物基因之所以对药物开发人员具有如此之大的吸引力，是因为在许多情况下，由这些基因编码的蛋白质与人类蛋白质十分相像，而且这些模型生物更易在实验室中保存。艾克西斯制药公司研究部副主任卡尔 · D · 约翰逊说：“任意提取一种人类基因，有高达50%到80%的机会能在线虫纲蠕虫或果蝇中找到极为相似的对应基因，这样就使你有理由着手研究那种存在于异种物体内基因的功能了。”

下面是当今几种主要基因组工程开发的现状：

果蝇基因组果蝇Drosophila melanogaster基因组序列图谱是今年3月由马里兰州罗克维尔市塞莱拉基因组学公司的科研人员和科学家合作完成的。研究人员发现已知289种人类致病基因中60%在果蝇体内也有同样的基因；果蝇蛋白质中约有7000种（占50%）显示与已知的哺乳动物蛋白质具有相似性。

其中一种具有人类对应基因的果蝇基因是P53，这种所谓肿瘤抑制基因一旦发生变异就使细胞产生癌变。P53基因是分子通道的组成部分，它促使基因受损无法修复的细胞自杀。今年3月，一个科学家小组查明，如同人体细胞一样，当果蝇细胞内P53基因丧失活力时，这些细胞就失去了自毁能力，并且会在遭受基因损伤后变得无节制地增长。果蝇基因组工程领导人之一杰拉尔德 · M · 拉宾认为，果蝇与人类基因的这种相似性，使我们有可能利用果蝇来研究潜伏在人类癌症内部的分子事件。“你可以在果蝇身上作非常复杂的基因操作，而这种操作在老鼠身上就无法办到。”

蠕虫基因组1998年研究人员描绘出线虫纲生物Caenorhabditis elegans的基因组序列图谱时，他们发现这种蠕虫约1/3即6000多种蛋白质类似于哺乳动物的蛋白质。目前多家公司正在利用这种仅1毫米左右的微小线虫进行自动筛选检测，以求寻找新药物。

在糖尿病药物的筛选试验中，研究人员利用胰岛素受体基因发生突变导致生长受到抑制的蠕虫。通过施加各种不同的化学物质，科学家就可以确定哪些化学物质恢复了蠕虫的生长，从而表明这些化合物正在绕过这种失常受体。由于许多糖尿病患者的细胞已不再对胰岛素起反应，所以这样的化合物就可以用作新型糖尿病治疗的基本药物。

酵母菌基因组烤面包发酵常用的酵母菌Saccharomyces cerevisiae是一种简单的真核低等生物，早在1996年其遗传密码就被研究人员破译。在全部酵母菌蛋白质中约有2300种（38%）与已知的哺乳动物蛋白质相似，这就使酵母菌成为研究癌症的一种特别优越的模型生物：科学家利用这种细微的真菌首先发现了细胞如何控制以及何时分裂的基本机理。

西雅图市弗雷德 · 哈钦森癌症研究中心主任利兰 · H · 哈特维尔说：“我们现在已从酵母菌等简单生物体获得了许多有关细胞分裂和DNA修复的知识，这些过程在癌症中起着重要作用。他们还利用酵母菌来说明某些现行治癌药物是如何发挥功效的，其中一项发现是证明常用化疗药物顺铂cisplatin对于杀灭癌细胞特别有效。

鼠基因组由于所有新研制的药物都必须最终在动物体内测试，而最常采用的动物就是小鼠，因此小鼠和其他模型生物具有同样的价值。小鼠的基因组十分近似人类：已查明其90%以上的蛋白质与已知人体蛋白质相似。目前遍布美国各地的10家实验室已联合组成鼠基因组测序网络，并于去年接受美国国立卫生研究院拨款2100万美元用于鼠基因组测序。他们现已完成大约3%的测序计划，目标是在2003年拿出鼠基因组草图。不过，今年4月塞莱拉公司宣布它将加强这方面的力量，因此计划的完成可能提前。

[Scientific American，2000年第7期]