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解讀藍精靈生物科學的秘密

解讀藍精靈生物科學的秘密

  “SMURF(藍精靈)”對某一年齡段的人有著特殊的魔力,他們可能已經去電影院圍觀過這些頭戴白襪的小藍人了!但你也許想不到:對某些科學家來說,SMURF是他們每天都要研究的東西,不過這裡的SMURF其實是指SmadUbiquitinationRegulatoryFactor,翻譯成中文叫“Smad泛素化調控因子”。幾個英文單詞取首字母,就簡寫成了SMURF。其實它和“藍精靈”一點關係都沒有。

  是不是很巧?一點都不巧!科學家是故意的!相信你已經注意到了,按照正常的英文縮寫規則,這種“什麼什麼因子”應該被縮寫成“SURF”才對。但是經過科學家“妙手修改”,它被硬生生湊成了這個卡通人物的名字。你不信?下面這張圖是從一篇貨真價實的英文科學文獻中複製出來的。[1]喂喂!右邊的藍色小人是什麼啊!還有左上角為什麼會有陰陽圖案呀!論文作者你是一個愛好東方文化的卡通迷嗎?

  基因起個卡通名

  在那山的那邊海的'那邊,有一群研究果蠅的科學家。果蠅是一種身體很小、繁殖很快的昆蟲。人類對它的研究非常透徹,它的基因已經全部被發現,一共有大約13600個。在對這些基因進行命名時,果蠅界的科學家充分發揮了遊戲精神。基因命名標新立異,幾乎成了果蠅界引以為豪的共識。上文的“藍精靈”基因就出自他們的手筆。

  1978年,科學家發現了果蠅的一個基因。它如果失去功能,果蠅胚胎就長滿小突起,跟刺蝟似的。於是科學家把這個基因命名為“hedgehog”(刺蝟)。後來的他們又在哺乳動物中尋找這個“刺蝟基因”,先後發現了“deserthedgehog”(沙漠刺蝟)和“Indianhedgehog”(印度刺蝟)。如果說以刺蝟物種命名還算規矩,下一個被發現的基因“sonichedgehog”(刺蝟索尼克)就真讓人無語了。(這幾個基因都和“刺蝟”這種動物沒有關係,只不過它們彼此在基因序列上具有“同源性”,因此被命名為相似的名字。)

  基因也有一家子

  大部分時候,我們可以從基因的名字上推測出它的功能。果蠅中有一個基因,如果出現異常,果蠅就成了無眼蠅。因此這個基因被命名為eyeless,意思是“無眼”。別的動物也有eyeless這個基因,但名字不同。在小鼠裡它被叫做“Smalleye”(小眼睛),在人類則叫“Aniridia”(沒虹膜)。顧名思義,我們一聽就能知道這些基因失常後出現的毛病。

  但也有很多科學家無視這個“潛”規則。我們知道,果蠅的眼睛是複眼,由很多小眼組成。每隻小眼含有8個細胞,其中第7號專門感受紫外光。有一個基因名叫sevenless(直譯為“無七”)。它的功能我們一猜便知:如果這個基因出現異常,果蠅就失去了第7號細胞,無法對紫外線做出反應了。

  但是隨著進一步研究,好玩的事情來了。科學家接著發現了“無七”的“配體”,它與“無七”結合,會在細胞中激發一系列變化。於是這個“配體”被命名為brideofsevenless(無七的新娘),簡寫為Boss(老闆)。顯然科學家都很清楚夫妻倆該誰當家。

  還沒完。“無七”和新娘結合後,還會為細胞帶來sonofsevenless(無七的兒子)和daughterofsevenless(無七的女兒)。看這一大家子,真是其樂融融。(“無七的兒子”表示反對,因為它的英文簡寫是“sos”……)

  工作狂和藝術家

  果蠅的生物節律基因命名也有亮點。和人一樣,果蠅在清晨和傍晚比較好動。這種生物鐘現象也是受到基因控制的。在果蠅中發現的第一個調控生物節律的基因被命名為period(意思是“時期”)。另一個基因出現異常後,果蠅的生物節律會被打亂,於是它被命名為timeless(意為“沒有時間觀念”)。之後,cycle(迴圈)和clock(時鐘)浮出水面。最後,科學家又找到shaggy(蓬頭垢面)這個基因,它出現異常後,果蠅的生物鐘就會被加快為20小時一天——忙忙碌碌,連臉也沒空洗了。

  科學家中也不乏藝術愛好者。有一次,一位科學家從顯微鏡中看果蠅突變體的翅膀,驚呼:“太美了!”這些突變體翅膀上的毛不像野生果蠅那樣整齊,而是像梵高畫筆下的星月夜一樣打著旋兒地排列,“乾脆把這個突變的基因叫做vangogh(梵高)吧”!

  基因命名真能如此寫意?

  果蠅界的科學家玩得很high,還經常嘲笑線蟲界和人類界沒有想象力。特別是細胞學家,他們竟然把一組蛋白質“clusterofdifferentiation”簡單地命名為CD1、CD2、CD3、CD4……你以為你在刻光碟嗎?

  然而,雖然“藍精靈”、“蓬頭垢面”這樣的名字用在果蠅身上格外可愛,可一旦科研遇上了醫學就不好玩了。你想想,如果你是醫生,怎麼跟病人解釋他們的“刺蝟索尼克基因”突變了?怎麼解釋lunaticfringe(極端狂熱者)、headcase(瘋子)、one-eyedpinhead(獨眼兒)、faintsausage(暈菜香腸)等基因出現異常?

  有的科學家正在商討怎麼把這些基因重新命名。不過也有人最開始就表現出前瞻性。有個基因名叫single-minded(腦子一根筋),這個基因的突變會影響果蠅的神經細胞,讓果蠅兩束神經合併成一束。本來科學家想把這個基因叫做simple-minded(頭腦簡單),但有人突然想到,萬一人類也存在這個突變,並且導致先天智力失常的話,起“頭腦簡單”這個名字無疑是具有冒犯性的。因此科學家決定換用前面那個更接近於“陳述事實”的名字。事實證明這個擔心一點也不多餘,後來人們真的發現了導致先天愚型的“唐氏綜合症”,其病因與“腦子一根筋”基因密切相關。

  除了不能冒犯病人,基因命名還必須“政治正確”。1963年,科學家發現一些雄性果蠅特別喜歡“追求”其它雄性,他們管相關基因叫fruity(在英文俚語中有“同性戀”之意,有歧視的意味)。後來敵不過群眾紛紛抗議,這個基因被改為fruitless(無果實),用來描述突變果蠅“沒有結果的愛情”。

  如此可見,基因命名技巧多,且眾口難調,既要如“藍精靈”一樣好玩好記,也不能沒有人道精神。儘管限制重重,還是有很多基因的名字設計得十分有趣。以下表格中,左欄是果蠅中的一些基因的功能描述,或者基因異常後生物的性狀;右欄是這些基因的名字。你能看出些道道吧?

  參考文獻

  [1]A New Smurf in the Village. K. Arora and R. Warrior. Developmental Cell. 2001 Octomber; 1(4): 441-442.

  [2]Van Gogh: a new Drosophila tissue polarity gene. J Taylor, N Abramova, J Charlton, and P N Adler. Genetics. 1998 September; 150(1): 199-210.

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