序列标记位点

出处：按学科分类—自然科学总论 北京理工大学出版社《科学技术论手册》第234页（2589字）

序列标记位点(STS)的发展史为我们提供了一个观察基因组计划的负责人从事异质工程活动的窗口。STS的概念最初是由一个科学咨询小组阐释开来的，这个小组应国会的要求，提出了国家卫生研究所－能源部的人类基因组项目的第一个五年计划。几星期之后，《科学》杂志刊登了这篇有两个页面的建议书，对STS概念做出了全面的概述，作者是基因学共同体的四位主要成员［奥尔松、胡德、康托尔和博特斯坦，1989］。在这篇通常被称为《STS建议书》的文章中，他们对STS的概念做出了界定，认为STS提供了一种解决关键性问题的路径。STS在国家卫生研究所－能源部的五年计划中占据了显着的地位，并且很快被纳入实验室活动中来。绘图策略正是围绕着STS来重构的，与此同时实验室的调整也加速了STS的发展。研究者们很快就在基因学会议上递交了研究进程报告，报告根据STS绘图的数量来衡量研究进展。在短短的数月里，STS已经成了基因组计划中的一个构成要件。

何谓STS?从科学论的视角看，STS是相当复杂的东西，是基因学世界中异质性要素的集合。在《STS建议书》的作者看来，STS是一种新型的绘图标识。任何基因图都是通过定义一组可识别的标识之间的关系来绘制的。STS建议书的作者认为，与其他种类的标识相比，这种新型的地形标识具有切实的优越性。在赞同者看来，STS解决了一个困扰基因组绘图的关键性难题：“运用某种绘图方法得出的结果无法与用其他方法得出的结果进行直接的比较，无法把运用不同技术绘制出来的基因图综合成一个单一的整体。”［国家卫生研究所－能源部，1990，第13页］限制图无法轻而易举地与重叠群图相融合；遗传图无法与物理图挂起钩来；序列数据——某些基因学研究者用十分坚决的口气断言，序列数据就是物理图——无法与绘图数据完美地融为一体。但是，STS提供了一条途径，借此人们可以从“任何类型的物理绘图技术”中获取数据，并能用“通用语言”来报告这些资料［国家卫生研究所－能源部，1990，第13页］。

这种想法试图把所有类型的绘图标识都“转译”成STS的通用语言［奥尔松等人，1989，第1434页］。为了实现这一点，每一个绘图标识都将得到检验，以找到序列标记位点或STS，它基本上是一段较短的、在基因组中只出现一次的DNA序列。这一较短的、惟一的序列将确定标识，并把它从所有其他标识中区分出来。因此，标识所在的基因组的位置可以通过STS而被“标画”出来。⁽²⁾正如作者们所说的那样，STS建议书由此“对物理制图的最终产品重新做出界定”［奥尔松等人，1989］。这种做法的终极目标是绘制能够体现序列标记位点的顺序和间隔的“STS图”。这种新型的物理图将把所有其他类型的基因图综合在一起，因此它将成为绘图工作的“中轴”［奥尔松等人，1989，第1435页］。

赞同者为什么认为STS能够把各种形式的数据拼凑成一幅完整的地图呢?因为STS提供了一种把所有的绘图标识表象为“铭文”(inscriptions)［拉图尔，1987；拉图尔和沃尔伽，1979］的方法，而无须依赖于生物学材料。在STS出现以前，所有的绘图标识都以克隆为基础。比如，在一张人类染色体图上，每个标识都由一段可识别的人类DNA组成，这段DNA已经被克隆为细菌或酵母菌了。这些克隆工作必须小心谨慎，因为想使用这种图的研究者必须能够获取它们。确定DNA样本中是否存在某个特殊的标识，惟一的方法就是使用包含这一标识的克隆进行试验。

然而，STS不依赖克隆，而是以聚合酶链反应(PCR)为基础——不通过克隆来复制特定的DNA片断的技术。因为依赖于聚合酶链反应，所以STS可以用序列信息来表示。比如，序列AGTTCGGGAGTAAAATCTTG／GCTCTATAGGAGGCCCTGAG表示人类染色体17的列标记位点。有了这一信息和某些标准的聚合酶链反应设备［现成的工具箱都有这些设备］，人们就能够检验DNA样本以期发现这种STS。⁽³⁾STS建议书写道：

与用其他方法定义的绘图标识相比，STS的绝对优势在于，检验某个特定的STS是否存在的手段完全可以被描述成数据库中的信息。科学家如果要想化验某个DNA样本是否存在STS，他们无须仰仗于那些对这种STS进行定义或绘图的生物学材料。［奥尔松等人，1989，第1434页］

STS建议书的作者不仅认为STS是一种处理数据的方式，而且还希望STS能够简化协调问题，以改变基因组绘图的社会面貌。在人类基因组动议中，协调的问题——对任何技术活动都很重要——因为下述事实而复杂化了，即研究工作是在遍布世界各地的实验室中进行的。而且，因为技术的发展非常迅速，所以还需考虑到历时性的协调；20世纪90年代早期得出的数据和材料［比如克隆］可以为将来的研究者以不同的方式加以利用。人们指望STS能够克服这些协调问题。人们期望STS的“通用语言”不仅能够把各种类型的数据综合起来，而且同时能够把实验室协调起来——这些实验室有着不同的地理和时间分布。

STS建议书指出，新的标识将会推动STS基因图的稳步发展，“它会从许多不同的实验室和方法论那里获得输入”，这个过程将会使“‘大’实验室和‘小’实验室的二元区分就此消逝”［奥尔松等人，1989，第1435页］。STS建议书还认为，“应该发起国际性的讨论，从而使新的通用语言尽可能地跨越国界”［奥尔松等人，1989］。因此，用施塔尔和格里泽默［1989］的话说，STS被看做是一个“边界对象”，它能够把几个不同种类的实验室综合起来，这些实验室包括：“小”实验室和“大”实验室、遗传绘图实验室和物理绘图实验室、限制性绘图实验室和重叠群图绘图实验室、今天的实验室和未来的实验室，以及美国的实验室和其他地方的实验室。他们将把各种各样的科学策略——包括那些以未来的技术为基础的策略——引向一个共同的目标。