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北京基因组研究所承担了973、科技攻关、863、自然科学基金和院知识创新工程等国家和中国科学院的重大科研任务,取得了令人瞩目的成就,如参与完成了国际人类基因组单体型图计划,独立完成了“中国超级杂交水稻基因组计划”、家蚕基因组计划及家鸡基因多态性图谱等一系列重大科学项目,率先在国内完成SARS病毒的基因组测序及诊断试剂研制等。基因组学对生物医学、农学、药学、环境科学的影响将会极为深远。北京基因组研究所也将在这样一个大背景下发挥更大的作用,争取成为一个世界著名的研究机构并作为国际基因组学的领导者。

皇室病的故事

基因王国
2010年11月01日
关于皇室病,在英国是妇孺皆知,在中国亦是耳熟能详。重述这个故事是帮助我们对X-伴性隐性遗传性疾病有更深刻的印象和认识,用我们所学的知识,去帮助和改变那些被疾病困扰类似皇室病的平民百姓。&1818年的7月,一颗遥远的恒星即将结束生命。它迅速爆裂,在几乎令人无法想象的恒星大激变中,原来那颗星中的许多物质以极快的速度被抛射到太空—很多原子碎片以接近光速的速度到处飞射。&射线不仅击中爱德华 奥古斯塔斯 汉诺威(Edward Augutus Hannover)的王冠,还最大限度地损坏了他的某个小细胞。数百种专用蛋白质蜂拥而至,围在受损染色体周围,并将它粘起来成为原先的形状,但还是有个地方因受损太严重,无法找到曾经在那儿的基因密码的痕迹。但被破损的细胞却开始分裂。在接下来的几个星期内,它将生产出的精子,其中两个带有受损X染色体的副本,而这两个里面,又有某一个最终会自行前进,先是进入路易斯 维多利亚(Luise Viktoria)的输卵管,然后竭力挤进某个卵细胞。皇权、受损X染色体不期而遇,为下个世纪的皇室基因遗传埋下了祸根。&在次年同一座宫殿中,一个女婴呱呱坠地,孩子的名字叫亚历山德里娜 维多利亚(Alexandrina Victoria)。这个健康小女孩的出生,穿透了长期笼罩的黑暗,给日渐衰落的英国王室带来了希望之光。&法律严格规定只有长子才有皇位继承权,但当四王子的小女儿成为王室独苗时,该法律只好改弦更张,否则皇室更迭便无法延续。亚历山德里娜 维多利亚在18岁时成为维多利亚女王。并成为将英国君主制度的过去与未来连接起来的唯一一根稻草。她1837年继承王位时,已经能够履行君王职责,掌管朝政了。1840年与相貌堂堂的表兄阿尔伯特结婚后,她的生活和政权最终就按部就班的延续下来。她很快便成了皇权的象征。&她生下了维多利亚、爱德华、艾丽丝、阿尔弗雷德、海伦娜、路易斯、亚瑟、利奥波德和比阿特丽斯。然而现在看来,维多利亚的多产却是件相当不幸的事。她继承了父亲被射线击中的染色体,并忙不迭地将它传递给自己的孩子——他们当中至少有三个,也可能多达五个继承了这条受损的染色体。&维多利亚为孩子们自豪,虽然她向来担心皇室血统的生命力不强,但她对自己尽心尽力振兴皇室血脉向来深信不疑。当小利奥波德身体孱弱真相大白时,人们可以想像女王的反应是多么激烈。&小利奥波德患了血友病(hemophilia)一点轻微的磕磕碰碰就能让他卧床不起,连续几个星期身体虚弱。面对最脆弱的孩子,利奥波德还必须知道,跌倒就意味着流血不止和数天的剧痛。这种病后来成了妇孺皆知的“皇室病”(the royal disease)。&有关血液疾病只光顾男人的论述,偶尔也出现在报纸和医学杂志上——第一篇报道可能发表于将近18世纪末时。到了利奥波德第一次跌倒的时候,医生已能找到方方面面的证据,证明该疾病是在家族中传播的,尽管他们错误地认为这种疾病的根源是由于血管的脆弱性所致。值得注意的是,古人对血友病的深刻理解显然来自那座神秘的医学知识宝库——犹太法律与习俗。在古罗马时代时期,犹太作家提出,任何男孩只要有两个哥哥死于割礼后的血液病,那么就不应该再对该男孩实行割礼。犹太人规定:如果男孩的哥哥与男孩属同母异父,该规则依然生效。正如我们将要看到的那样,这个规定令人惊奇地证明:犹太人对疾病的理解,直到20世纪仍然无与伦比。&维多利亚一直统治国家,直到1901年——这一年,克拉伦斯 麦克郎首次提出X染色体控制婴儿性别。除利波奥德外,她的所有其他孩子——五个女儿、三个儿子——显然都身体健康。他们其中许多人后来都对延续欧洲王室的血脉作出过贡献。或者与希腊、俄国、德国(不止一个)、西班牙的皇室结亲,或者是所生的孩子与这些国家的皇室成员联姻。当然,按照长子继承王位的法律,爱德华成了爱德华七世——即目前英国王室的直接祖先。然而,就在维多利亚女王尚未结束统治之前,不祥的预兆出现了:利奥波德的痛苦可以隔代传递。&维多利亚第三个孩子艾丽丝公主生育能力很强,几乎可以与母亲相媲美。&她生了六个孩子,第四个男孩弗雷德里克3岁时因流血过多而死。更糟的事出现在弗雷德里克的姐姐艾琳,她的儿子亨利也同样患上了血液病,且他的兄弟瓦尔德马在4岁时因流血过多而死去。&然而,这种“皇室病”通过艾丽丝的另一个孩子向下传递所造成的影响是:她的第五个孩子艾丽克丝或叫亚历山德里娜,于1894年与俄国沙皇尼古拉斯二世结婚。一口气生下4个女孩,望眼欲穿的男孩沙皇长子亚历克西斯问世了,结果也是患有血友病,沙皇俄国也因此导致历史悲剧。&不止一个国家的历史遭到维多利亚某一条劣质染色体的捉弄。与维多利亚所有的女儿一样,比阿特丽斯于1885年与巴滕伯格亨利王子结婚,后来又生了四个孩子。他们的头两个孩子(一男一女)身体健康,但后两个儿子利奥波德和莫里斯还是成了其舅父利奥波德曾患过的同一种疾病的牺牲品。&人们担心他们的女儿维多利亚。尤金妮亚也可能遗传了这种病,她确实在后来起到了重要的遗传作用。事实上,西班牙统治阶级特意选择她是为了向西班牙血统注入一些新鲜血液。1906年她于阿方索十三世成亲。他们后来有了六个孩子——四男两女——但是这个贵族家族又一次遭到血友病的袭击。与往常一样,女孩都能幸免于难,但长子阿方索和幼子岗萨罗却是血友病患者。&1933年,阿方索十三世的第三子,唯一身体健康的唐 胡安推上了延续王位的位置。1938年,唐 胡安的第一个儿子在罗马出生。这个孩子叫胡安 卡洛斯,即现在的西班牙国王。&从医学角度看,血友病对待他们当中每种人都是厚此薄彼。这种显而易见的家族不平等性之所以出现,是因为该病是由受损的X染色体伴性隐性遗传方式传播的。&关于受损染色体有一点仍是个迷。它们从何而来?为什么伴性遗传病会突然来到人间?也许你认为到目前为止,其实还没有任何证据证明爱德华 汉诺威的某个睾丸遭遇了与宇宙射线的直接碰撞。我们甚至不敢保证维多利亚的某一条劣质染色体是从她母亲或某个母系先辈那里继承而来。现在爱德华 汉诺威的染色体差不多没有多少遗传力量了——他的男性子孙或者身体健康,或者因流血过多而死。不时有谣言出现,认为该疾病仍在暗地里捉弄整个西班牙王室,但所有不知名的新生王子的死,都从来与血友病无关。也许皇室里的血友病梦魇真的结束了,但对全世界成千上万个其他家庭而言数百种其他类型的疾病正以一种完全相同的方式,悄悄潜入并笼罩着某些地位并不显赫的家庭。&参考:&David Bainbridge.2003.The X in Sex How The Chromosome Controls Our Lives.