...學或醫學獎公布:三位美國科學家通過果蠅帶你窺探「生物鐘的...

2021-01-09 36kr

編者按:本文來自微信公眾號"極客公園"(ID: geekpark),作者:雙筒獵槍,36氪經授權發布。

北京時間今日(10 月 2 日)下午 5 時 30 分許,瑞典皇家卡羅琳醫學院諾貝爾生理學或醫學獎委員會公布了 2017 年度諾貝爾生理學或醫學獎,傑弗裡·霍爾(Jeffrey C· Hall),麥可·羅斯巴什(Michael Rosbash)和麥可·楊(Michael W·Young)將分享獎金,以表彰他們在「生物節律的分子機制方面的發現」。

「生物節律的分子機制」即生物鐘的分子機制。三人用果蠅作為模式生物,解釋了生物節律特別是晝夜節律形成的分子機制。

1984 年,他們發現若改變果蠅體內一組特定基因,其晝夜節律就會被改變,這組基因被命名為周期基因 (period gene,簡稱「the per」)。這個發現向人們揭示出天然生物鐘是由遺傳基因決定的。在此基礎之上,霍爾和羅斯巴什有了第二個突破。他們發現果蠅腦內周期基因的核糖核酸 (mRNA) 和蛋白水平呈晝夜節律性變動──它們在早晨濃度較低,而夜晚濃度升高。(註:周期基因的高濃度核糖核酸及蛋白讓人產生睡意,因此人們晚上想睡覺。)

之後,三位科學家進一步深入研究,發現了更多與生物鐘有關的基因 (9 至 12 組),並研究出他們的產生、運作機制,了解了這些基因的 mRNA 及蛋白控制晝夜節律的方式。這些控制果蠅晝夜節律的機制,也適用於其他生物,包括人類。

三位獲獎者利用果蠅為模式生物取得重大發現,為生物及遺傳研究開拓出一片廣闊新領域。有學者指出:「生物鐘及生理控制機制研究在八十年代前完全無人問津,沒人嘗試過。」霍爾曾表示,過去有些哺乳動物學家試圖找出哺乳動物生物鐘運作機制,但一無所獲。

事實證明,基因對生物行為影響巨大。在現有基礎上,他們的研究有望解決人們睡眠節奏遺傳病或需倒時差等問題。

傑弗裡·霍爾(Jeffrey C. Hall),1945 年生於美國紐約,美國遺傳學家。他於 1971 年獲得美國西雅圖華盛頓大學遺傳學博士學位,於 1974 年成為布蘭代斯大學教員,於 2013 年獲得邵逸夫生命科學及醫學獎。1984 年,他和麥可·羅斯巴什的研究小組克隆了果蠅的周期基因,這個基因能夠調節果蠅的生物鐘。他們還揭示出該基因所編碼的信使核糖核酸和蛋白質含量隨晝夜節律而變化。

麥可·羅斯巴什(Michael Rosbash),1944 年生於美國堪薩斯城,美國遺傳學家。羅斯巴什是美國布蘭代斯大學教授和霍華德·休斯醫學研究所的研究員。1984 年他和傑弗裡·霍爾的研究小組克隆了果蠅的周期基因,1990 年提出了生物鐘的轉錄翻譯負反饋迴路的概念。1998 年,他們在果蠅中發現了周期基因、時鐘基因。2003 年,羅斯巴什當選為美國國家科學院院士。2013 年獲得邵逸夫生命科學及醫學獎。

麥可·楊(Michael W Young),1949 年生於美國邁阿密,美國遺傳學家、美國國家科學院院士。1975 年獲美國德克薩斯大學奧斯汀分校博士學位,1978 年起任洛克菲勒大學教員,後成為該校副校長。2013 年獲得邵逸夫生命科學及醫學獎。1984 年他的團隊克隆出果蠅的周期基因,這個基因能夠調節果蠅的生物鐘。他之後的研究還揭示了更多生物鐘相關基因,以及它們產物的運作情況。

諾貝爾生理學或醫學獎於 1901 年首次頒發,這也是所有諾貝爾獎中最先頒發的獎項,由瑞典皇家卡羅琳學院負責評選。該獎項至今已頒發 108 次,共有 214 人獲獎,其中有 12 名女性。

諾貝爾生理學或醫學獎獎章的正面,是諾貝爾的半身浮雕像及其出生年月、去世年月(用羅馬數字標定);背面是一位醫務工作者,膝蓋上放著一本書,接著泉水,扶著旁邊一位羸弱的病人。在獎章的背面,刻著用拉丁字母寫的一句話:新的發現使生命更美好。

每年 12 月 10 日,諾貝爾獎頒獎典禮和晚宴會在瑞典首都斯德哥爾摩隆重舉行。屆時,瑞典國王會親自為獲獎者頒發證書、獎章和獎金。

值得一提的是,國際諾貝爾獎基金會此前發表聲明稱,2017 年諾貝爾獎每個獎項的獎金將比去年增加 100 萬瑞典克朗,達到 900 萬瑞典克朗 (約合人民幣 738.49 萬元)。

據了解,2001 年至 2011 年,諾貝爾獎金為 1000 萬瑞典克朗。「為了不讓基金會資金出現長期風險」,諾貝爾獎基金會於 2012 年將各項獎金刪減 20% 至 800 萬克朗。今年各項獎金上調 100 萬瑞典克朗,仍不及 2001 至 2011 年的水平,但表明基金運轉有所改善。

接下來,諾貝爾委員會將分別公布諾貝爾物理學獎、諾貝爾化學獎、諾貝爾和平獎、諾貝爾經濟學獎和諾貝爾文學獎:

1、物理學獎:最早於斯德哥爾摩時間 10 月 3 日 11 時 45 分揭曉(北京時間 10 月 3 日 17 時 45 分);

2、化學獎:最早於斯德哥爾摩時間 10 月 4 日 11 時 45 分揭曉(北京時間 10 月 4 日 17 時 45 分);

3、和平獎:最早於斯德哥爾摩時間 10 月 6 日 11 時揭曉(北京時間 10 月 6 日 17 時);

4、經濟學獎:最早於斯德哥爾摩時間 10 月 9 日 11 時 45 分揭曉(北京時間 10 月 9 日 17 時 45 分)。

5、文學獎:揭曉時間尚未確定。


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