吉姆工程

吉姆工程（Jim project ；Jim works）的內容是美國454生命科學公司（基因技術公司）給有“DNA之父”稱譽的美國科學家詹姆斯·沃森繪製完整的個人基因組圖譜，工程因沃森名字暱稱“吉姆”而得名。該工程於2005年啟動，耗時兩年，識別了沃森兩套染色體所包含的全部DNA基因序列，共60億個鹼基對，為確保準確，工作人員複查了6次。“吉姆工程”在2007年5月底之前結束，它標誌著基因工程技術進一步成熟並預示著在不遠的將來，普通人也可能掌握自己的“生命密碼”，這將給現代醫學帶來革命性的變化。

基本介紹

• 中文名：吉姆工程
• 外文名：Jim project 
• 性質：個人基因組圖譜
• 屬性：“生命天書”

命名

美國這家基因技術公司將相關工作所以命名為“吉姆工程”是因為沃森名字“詹姆斯”暱稱“吉姆”。“DNA之父”沃森的個人基因組圖譜於2007年05月31日首次向全世界公開，成為世界首份個人基因組圖譜；將來普通人只需1000美元就可掌握自己的“生命天書”。

成果

1953年3月，沃森與弗朗西斯·克里克發現了DNA分子的雙鏈結構。這項發現使兩人成為諾貝爾醫學獎得主，為人類探索生命遺傳秘密開闢了道路。

57年後，已經79歲的沃森將成為世界上首位獲得自己基因組圖譜的個人。美國一家基因技術公司在30日交給沃森一張DVD光碟，上面記錄有數萬個人類基因中30億個鹼基對在沃森細胞內DNA雙鏈上的排列位置。

對沃森而言，這張刻有個人基因組圖譜的光碟好比“生命之書”。對人類來說，這張光碟的誕生預示著普通人不久也能擁有屬於自己的基因組圖譜，向破解“生命密碼”邁進一步。

耗時兩年

2005年前，沃森同意，由美國454生命科學公司為自己繪製完整的基因組圖譜。通過所提取的沃森血樣，454生命科學公司在兩年時間裡逐個識別沃森基因的30億個鹼基對，並用67天時間為這些鹼基對排序，從而繪製了沃森的基因組圖譜。

吉姆工程世界首份個人基因組圖譜

為確保完整性，參與“吉姆工程”的專家分別識別沃森兩套染色體所包含DNA的基因序列，即共60億個鹼基對。人類通常有兩套染色體，分別來自父母，二者之間的差異在0.01%左右。為保證準確，這些科學家6次複查。

“吉姆工程”在2007年5月底之前結束。454生命科學公司30日在美國德克薩斯州貝勒大學舉行一個儀式，屆時交給沃森一張DVD光碟，上面以數據形式刻有他的基因組圖譜。

根據最初達成的協定，沃森的個人基因組圖譜於31日在美國國家衛生研究所網站上公開發表，作為研究數據供全世界查看。這樣一來，有興趣的專家可以上網查詢沃森的基因組圖譜，依據其基因排列順序推斷，沃森是否害羞、愛不愛冒險、會不會患上精神疾病等等與基因遺傳有關的表象特徵。

對於參與“吉姆工程”的初衷，沃森告訴美國《新聞周刊》:“我一直想當個英雄。”他解釋說，希望以自己的行為鼓勵人們破譯屬於自己的基因組圖譜。沃森相信，基因組圖譜中蘊含的遺傳信息能夠讓人們防患於未然，“過上更健康的生活”。

《新聞周刊》記者沙朗·貝格利注意到，沃森位於紐約的實驗室里不僅放有諾貝爾獎證書和其它獎狀，還有一幅電影海報大小的鏡框，裡面是沃森兩個兒子幼年時的照片。沃森的一個孩子患有精神疾病，有孤獨症和精神分裂症的症狀。

費用低廉

1000美元，令普通人也負擔起繪製個人基因組圖譜的費用，這是454生命科學公司發起“吉姆工程”的目的之一。隨著沃森個人基因組圖譜的誕生，實現這種可能性似乎並不遙遠。

早在1990年，美國政府開始了“人類基因組圖譜計畫”。這項計畫歷時10多年、耗資40億美元，識別了構成人類所有基因的30億個鹼基對，揭示了這些鹼基對在DNA鏈上的排列順序。這項浩大的遺傳學工程的研究對象來自不同個人的基因，沃森因此成為個人基因組圖譜被繪製的第一人。

與“人類基因組圖譜計畫”相比，“吉姆工程”所用時間和金錢都大幅下降，得益於技術進步。儘管反覆6次核查、為60億個鹼基對排序，繪製沃森基因組圖譜的“吉姆工程”前後只用了不到2年時間，花費只有100萬美元。

454生命科學公司創始人和總裁喬納森·羅思伯格認為，繪製個人基因組圖譜的成本還會進一步下降。他說:“我們正向著1萬美元基因組圖譜努力，而且不久會是1000美元基因組圖譜。”

如果羅思伯格的預言實現，普通人出錢繪製個人基因組圖譜將成為趨勢。當前，在美國接受一套遺傳檢測需要花費300美元至數千美元不等。

除去價錢因素，繪製個人基因組圖譜與傳統的遺傳檢測相比還有其它優勢。貝勒大學遺傳學專家理察·吉布斯認為，遺傳檢測針對性和局限性較大，只能確認被檢測基因是否是人類已知的基因變異種類之一。如果繪製個人基因組圖譜，則能夠以之與人類基因組圖譜基準相比較，可以發現任何異常。

此外，傳統醫學手段往往需要反覆檢測，才能確定是否存在遺傳變異，而個人基因組圖譜一生只要繪製一次。

醫療價值

個人基因組圖譜隱藏的遺傳信息好似“生命密碼”，如果破譯，可以自人們出生之日起就採取相應對策，減少患上特定疾病的風險，防患於未然。

沃森舉例說，如果一個孩子的基因組圖譜顯示，這個孩子患上糖尿病的風險較高，那么就應該嚴格控制這個孩子的體重。這樣一來，在這個孩子學會走路之前，他患上糖尿病的風險已經大大降低。還有不少科學家認為，繪製出個人基因組圖譜，意義不僅在於降低患病風險，還可以剷除疾病根源。

目前人類已知，單個基因缺陷能引起難以治癒的疾病，如遺傳性胰腺病囊腫性纖維化和遺傳性慢性舞蹈病等等。

然而，有同樣基因缺陷的不同個人未必都患上同樣疾病。例如，BRCA1型基因突變被認為是導致乳腺癌的主要原因之一，然而，並非所有攜帶這類型基因突變的女性都成為乳腺癌患者。不完全統計顯示，攜帶有BRCA1型基因突變的女性中，有30%的人沒有患上乳腺癌。此外，同卵雙胞胎有一樣的基因排列順序，但有60%的同卵雙胞胎沒有患上同樣疾病。

這些案例說明，某種基因突變或者某個基因序列並非造成疾病的唯一原因。454生命科學公司總裁羅思伯格說:“我們知道，不僅僅是你的基因和你的環境(決定了你是否健康)，而是你基因組圖譜中的其它基因。”

以BRCA1型基因變異為例，科學家認為，一些攜帶此類基因變異的女性並沒有患上乳腺癌，很可能因為她們的基因組圖譜中存在其它“緩和基因”，抑制了變異基因致病的作用。

這解釋了繪製基因組圖譜的意義。人體內單個的基因並非孤島，它們彼此聯繫，相互作用，從而影響人體健康。繪製個人基因組圖譜，能有利於發現那些有抑制作用的“緩和基因”。

羅思伯格說:“如果我們能夠發現那些‘緩和基因’……我們就能辨別，你屬於那(不會患上乳腺癌的)30%還是那(會患上乳腺癌的)70%。”

相關信息

儘管基因技術發展迅速，科學家不得不承認，完全破譯人類遺傳學的“密碼”並非易事，繪製個人基因組圖譜並非解決人類健康問題的“萬靈藥”。

基因組圖譜的巨大醫療套用潛力建立在準確基礎上。美國《新聞周刊》報導認為，目前仍處於基因技術的初級階段，差錯率難免不低。沃森本人也承認，不在乎公開自己的基因組圖譜，但擔心其中出現差錯，令自己可能為莫須有的患病擔心。

另外，考慮到不同基因之間的相互作用，要斷定具體某一個或某幾個基因造成某種疾病更加困難。

華盛頓大學的遺傳學家托馬斯·摩根最近檢測了70個基因，有研究稱這些基因與心血管疾病有關。摩根和他的同仁檢測了這些基因中的85個異常鹼基，但無法證明這些異常鹼基增大了患心血管疾病的風險。《美國醫學會雜誌》周刊上個月發表了他們的研究結果。

即使人類能夠完全讀懂基因組圖譜，也有專家擔心，這並不意味著人們能因此過上沃森所言的“更健康的生活”。

美國國家遺傳學專家安吉拉·崔帕尼爾認為，繪製個人基因組圖譜可能導致“基因宿命論”泛濫。她舉例說，如果從基因組圖譜中得知，自己患結腸癌的幾率較大，“基因宿命論者”往往會自暴自棄，而不是謹遵醫囑定期作結腸鏡檢查降低風險。她說，一些人會說:“管它呢，反正怎樣都會患病，不如再來塊乳酪蛋糕。”

沃森自己也承認，如果基因組圖譜證明，自己有某個基因變異增大了患病風險，只有不吃朱古力才能降低風險，也不會聽從醫囑。

沃森還說，如果圖譜證明自己有患上老年痴呆症的基因，希望不被告之。