与人类相比，秀丽隐杆线虫似乎是一种相当低等的生物。它的基因组仅包含 9700 万个 DNA 碱基对，而智人则超过 30 亿个。但是，人们与这种蠕虫有惊人的共同之处，这种蠕虫在温带地区的土壤中度过一生，很少被观察到。与迄今为止测序的微生物不同，秀丽隐杆线虫以单个受精卵细胞开始生命，并经历一系列细胞分裂，成长为成虫，形成复杂的组织和器官。例如，成虫的 959 个细胞中约有 300 个构成神经系统，可以检测气味、味道，并对温度和触摸做出反应。消化管贯穿蠕虫的身体。在其两到三周的生命周期中，寻找性伴侣从来都不是问题，因为该物种的大多数成员都具有雄性和雌性生殖器官并进行自交受精。大约 40% 的基因与我们的基因密切相关。
罗伯特·沃特斯顿领导了圣路易斯华盛顿大学的美国团队。 |
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通过比较蠕虫和人类序列，科学家可以识别相关的基因，然后使用蠕虫来检查其功能。从这些研究中可以得出关于疾病和失调的遗传原因的结论。“现在我们对动物的构建方式有了更好的理解，我们可以更接近了解人体在健康和疾病中的运作方式，”英国剑桥郡威康信托基因组园区桑格中心的负责人约翰·苏尔斯顿说。
测序项目由桑格的苏尔斯顿和华盛顿大学的罗伯特·沃特斯顿领导的团队在近十年前进行，但直到 1993 年获得足够的资金才真正开始运转。这两个小组剪切并测序了数百万个蠕虫 DNA 片段，将其粘贴到已记录序列的长片段中，并将其添加到公共数据库中。近年来，几十台测序仪日夜不停地运转。总共，两百万个“读取”拼出了蠕虫序列，每次 500 个碱基。“我们为生物学家提供了一个强大的新工具，用于实验和学习基因组如何运作，”沃特斯顿说。
事实上，成功完成秀丽隐杆线虫的蓝图正在帮助人类基因组计划，该计划最近宣布将加快完成完整人类的庞大配方的努力，比原计划提前两年。“现在我们比以往任何时候都更渴望获得人类的说明书，”国家人类基因组研究所所长弗朗西斯·柯林斯说，该研究所是人类基因组计划的主要参与者。
与此同时，蠕虫测序仪的结果已经为研究人员提供了有价值的线索。根据发表在 12 月 11 日《科学》杂志上的关于这项努力的报告，对蠕虫基因组的分析显示，有 19,099 个蛋白质编码基因——大约每 5,000 个 DNA 碱基就有一个——以及大约 800 个具有其他功能的基因。这比经典遗传学实验预测的基因数量多出几倍。虽然 40% 的基因与包括人类在内的其他生物的基因匹配，但其他 60% 的基因代表着等待解释的新谜团。