Measure Reporter Gene Expression

 

基因表达在细胞内很难适时被侦测，研究者为了避开这些阻碍，设计了报导基因(reporter gene )于有兴趣的基因后面，受到原欲了解之相关基因控制，报导基因有非常容易被测知的表型，灵敏、可定量、可一再分析的优点，研究者可用报导基因定出操纵子(promoter)与增强子(enhancer)的强度，定出转录因子(transcription factor)的角色，转染(transfection)的效率，侦测分子转殖是否成功。藉由融合蛋白质将报导蛋白质与欲研究蛋白质融合，可知蛋白质的运行方向，鑑定蛋白质间的交互作用。

 

 

 

人类基因组计画与功能性基因组学

Human Genome Project Information and Functional Genomics

 

基因组序列之完整解码，将有助于基因认定（gene identification）、基因调控（gene regulation）、人类变异（human variation）、染色体结构分析、与疾病遗传因素之探讨。过去数年来，基因组定序（genome sequencing）已成为开发生物学研究新领域之利器。The Institute for Genomic Research（TIGR）首先以 total genome shotgun 方式完成 Haemophilus influenzae strain Rd 之全基因组定序（Fleischmann et al., 1995），此先例使基因组定序蔚为风潮，目前已有将近二十种微生物基因组序列存在于资料库。酵母菌基因体定序于1996 年完成（Goffeau et al., 1996）；Caenorhabditis elegans全部基因体序列则于1998年12月公佈（The Caenorhabditis elegans Sequencing Consortium, 1998）。随着21世纪来临，人类基因体定序工作亦进入一崭新阶段。

 

基因组定序为人类基因组计画（The Human Genome Project, HGP）之重大目标。1998年10月发表之美国人类基因组计画新的五年目标（New 5-Year Goals）宣示将于2003年完成人 类基因体全部定序工作（Collins et al., 1998）。此外HGP亦将于2001年底前先行完成人类基因组三分之一的完整定序工作，以及其他区域之工作初稿序列（working draft sequences）。这两者（finished sequences and working draft sequences）将含盖人类基因体之九成。除了政府支持之研究计画外，另外有一家公司（Celera Genomics）已投入全人类基因体之初稿定序。相对于前者采用以殖株为基础（clone-based）之定序，后者将采全基因体随机定序（whole-genome shotgun sequencing）之策略。预期这两种方式将可互补：前者所获得之完成序列可提供后者作为固着点（anchor points）；而后者所产生之初步基因序列资料将可为前者所吸收采纳。美国之National Human Genome Research Institute（NHGRI）与英国之Sanger Center更进一步将working draft sequences之目标日期提前18个月，将于2000年春天完成。此项新的进展对人类基因体研究已产生极大之衝击（Science, March 19, 1999）。

 

全球科学家在辛苦工作了15年后，于2001年发表了人类基因组29亿个核甘酸序列的初步图谱。Celera Genomics与Internationl Human Genome Sequencing Consortium两个机构出版了各自的基因初步图谱，但是图谱中仍然存有一些缺陷。令人惊讶的是，由图谱估算，人类约有32,000个基因，其中26,383个是确认的基因，另外的12,000个则是推测的基因这与先前科学家预做的五到十万个基因，两者间有着极大的差距，因此部分科学家认为，人类的基因数目应该不仅衹于此，他们认为人类的基因数目不会少于25,000个，但是上限可能还有讨论的空间。图谱显示，人类基因组中虽然仅有1.1％～1.5％的序列可能会表现蛋白质，但是平均而言，每个基因可以表现3个以上的蛋白质，因此要研究人体的蛋白质组成将是非常艰钜的挑战。另外一个现象是，有些区域的单一核甘酸多型性变异（Single-nucleotide polymorphisms， SNP）机率特别高，有些区域则很低。

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