遺傳因素決定了生物的“表現型”。比如,被譽為“遺傳學之父”的孟德爾就是透過豌豆雜交,找到了控制豌豆光皮和皺皮的數學模型,從而提出了類似“基因”的概念。
但是,控制豌豆表皮形狀的基因只有一個,計算起來十分簡單。隨著基因數目的增加,表現型的複雜程度會呈現幾何級數的增長。在數學家的幫助下,裡特做了好多次小鼠雜交實驗,終於計算出控制小鼠“異體排斥”現象的基因有14個,後來證明他是對的。這個實驗結果十分超前,要知道,這是發生在1916年的事情!
後來,裡特拿到一筆資助,在緬因州的一個名叫“巴爾港”(Bar Harbor)的海濱城市建立了一個大型小鼠飼養中心。因為其中一個資助人名叫傑克遜,因此這個中心被命名為“傑克遜實驗室”�e Jackson Laboratory)。
大蕭條時期,“傑克遜實驗室”失去了經費來源,連燈泡都買不起,實驗員在一間屋子裡做完實驗,必須擰下燈泡,帶到下一個屋子裡去。眼看維持不下去了,裡特想出了一個生財之道:賣小鼠。因為開始得早,裡特手裡擁有的小鼠品系是全世界最多的,需求量很大。從此,“傑克遜實驗室”逐漸演變成一個專門提供小鼠品系的“鼠庫”。
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現在,“傑克遜實驗室”是公認的世界最大的實驗動物供應商,每年向全世界的實驗室輸送250萬隻小鼠。該實驗室一共有3000多個“純粹”的小鼠品系,佔到全世界已知小鼠品系的3/4。
“傑克遜實驗室”也有自己的科學家,他們利用實驗室豐富的小鼠資源,著手研究一些看似非常宏大的課題。比如,加里?丘吉爾(Gary Churchill)博士領導的一個實驗小組目前正在研究控制肥胖的基因。他把一種小而胖的小鼠品系和另一種體積大卻很瘦的品系雜交,統計後代的表現型,再和親代的基因標記做對比。經過大量的實驗後,他找到了12個與胖瘦有關的基因。這些基因的功能都不一樣,有的只管體積,有的只管脂肪厚度,有的什麼都管,還有的基因本身可以讓小鼠變胖,但它卻同時負責調控另一個基因,其結果卻是讓小鼠變瘦!
丘吉爾畫了一張小鼠胖瘦基因的“聯絡圖”,看起來很像一張蜘蛛網。不過,丘吉爾還是很高興,因為基因的數目畢竟有限,它們之間的相互關係還是可以搞清楚的。假如有1000個基因控制胖瘦(不是沒有可能),丘吉爾就死定了。
丘吉爾的這項研究表明,單個基因很難解決任何問題。人體是一個複雜的系統,大多數表現型(或者說疾病)都由很多個基因一起協調控制。這就是為什麼我們經常聽說科學家找到了控制某個疾病的基因,卻沒了下文的真正原因。
“不過,我倒寧可是這樣,而不是單個基因。”另一位科學家評論說,“否則的話,一旦這個基因很難操作,這個病就沒有治癒的可能性了。現在好了,只要搞清基因網路的工作原理,就總能找到調控的辦法。”
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