一個普通的周末，北京大學生物學院的學術(shù)報告廳里，人群在門廳擠得水泄不通。座位不夠，許多人只得站在后排。他們在聽一項最新成果的講座 ——2013年12月20日，國際著名學術(shù)期刊《細胞》雜志發(fā)布了世界上首個人類女性個人遺傳譜圖。這是新一代基因測序技術(shù)與醫(yī)學臨床研究結(jié)合的成果。

    北京大學生物動態(tài)光學成像中心湯富酬研究組、謝曉亮研究組和北京大學第三醫(yī)院喬杰研究組攜手，在題為《單卵母細胞的基因測序》的論文中，應用單細胞高通量測序技術(shù)，首次詳細描繪了人類單個卵子的基因組，并將這種新方法應用到人類體外輔助生殖中。

    卵子本身的遺傳缺陷，可能會導致胚胎在發(fā)育時候夭折。有了單細胞測序技術(shù)，在不孕不育癥患者的卵子被用于胚胎移植之前，研究人員就能夠通過 分析卵子的兩個極體細胞推斷獲得卵子本身的全部基因組信息，從而減少嚴重先天性遺傳缺陷嬰兒的出生。以前還從來沒有人通過這條途徑取得成功。

    ——— 面臨挑戰(zhàn) ———

    如何用單個細胞破譯基因組

    基因測序并不新鮮。通過對遺傳物質(zhì)進行測序，人們就能獲得生物的基因圖譜，并以此為基礎破譯生命密碼。

    10%—15%的育齡夫婦被不孕不育困擾，而35年來，試管嬰兒是最主要的解決方法。醫(yī)學界認為，將基因測序用于輔助生殖，可以降低遺傳風 險，為育齡夫婦減輕困擾，也降低社會撫養(yǎng)負擔。目前廣泛應用在體外受精過程中的遺傳分析技術(shù)，是通過從胚胎中分離出一個或幾個細胞來確定胚胎的染色體數(shù)目 或篩查特定的基因突變。

    北大第三醫(yī)院的婦產(chǎn)科主任喬杰認為，與全基因組測序分析方法相比，這些傳統(tǒng)遺傳分析方法得到的遺傳信息量很有限，而且從正在發(fā)育的胚胎中取出一個細胞也有可能會影響胚胎的后續(xù)發(fā)育。

    傳統(tǒng)的基因測序方法，是將生物樣本中的DNA物質(zhì)用簡單的化學辦法分離出來，再用特定的化學物“剪裁”成短片段，然后從這些短片段的信息中推斷出DNA長鏈的原貌。而測出來的DNA并非某個細胞的數(shù)據(jù)，而是幾百萬個細胞的共同特征。

    測序需要的樣品量不大，在人的舌頭上輕輕一刮就夠，但許多研究仍然收集不到這么多材料。舉個例子，古生物化石里提取的活性物質(zhì)，可能已經(jīng)沒幾條完整的染色體了。

    再比如，要測出用于試管嬰兒的卵子有哪些遺傳缺陷，是否會在胚胎期遇到障礙，除了測卵子或者附屬于它的極體細胞外，別無它法。

    如果能用單個細胞就能測出一個人的基因組，就好辦多了。然而無論是分析這些卵子附屬結(jié)構(gòu)（極體細胞）還是分析單個胚胎細胞，醫(yī)生和研究者們都面臨著一個嚴重的挑戰(zhàn)，那就是如何從樣品中獲得足夠多的用于遺傳檢測的DNA。