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基因修復獲重大發現3國科學家獲諾貝爾化學

2019/05/03 来源:涪陵信息港

导读

2015年諾貝爾化學獎的獲得者從左到右:托馬斯·林達爾、保羅·莫德里克、阿齊茲·桑賈爾瑞典皇家科学院7日宣布,将2015年诺贝尔化学奖授

2015年諾貝爾化學獎的獲得者從左到右:托馬斯·林達爾、保羅·莫德里克、阿齊茲·桑賈爾

瑞典皇家科学院7日宣布,将2015年诺贝尔化学奖授与瑞典科学家托马斯·林达尔、美国科学家保罗·莫德里克和拥有美国、土耳其国籍的科学家阿齐兹·桑贾尔,以表彰他们在基因修复机理研究方面所作的突出贡献。该技术对于癌症等疾病有非常前沿性的指点作用。

瑞典皇家科学院常任秘书戈兰·汉松于当地时间11时45分(北京时间17时45分)在皇家科学院会议厅公布获奖者名单及其获奖成就。

该奖评选委员会当天发表的声明说,获奖者的研究成果在份子水平上描绘细胞如何修复基因并维护遗传信息,为科学界提供了关于活细胞功能的基本知识,其中的一些发现可被运用到抗癌新疗法研发方面。

上世纪70年代,科学界曾认为基因是非常稳定的份子,但林达尔推断若基因果真如此稳定,则基因的自然衰变速度就不足以支持命的发展。从这一观点出发,林达尔终究发现了能不断抵消基因衰变的“碱基切除修复”这一份子机理。

桑贾尔则通过研究绘制出核苷酸切除修复机制,并揭露细胞如何运用这一机制来修复紫外线对基因造成的伤害。莫德里克的贡献是发现在细胞分裂的进程中,细胞如何纠正基因复制时的偶发错误。

评委会指出,人类基因每天因紫外线辐射、受自由基和致癌物影响而受损,即使没有这些外部“攻击”,基因份子内部也不稳定,一个基因组每天都数以千计的自然变化。此外,人体每天都在进行数百万次细胞分裂,当基因被复制时可能出现缺点。尽管如此,人类的遗传物质却没有解体,这是因为一个能监控并修复基因的分子系统在发挥作用。

今年诺贝尔化学奖奖金共800万瑞典克朗(约合92万美元),将由这三位获奖者分享。

据新华社、中新

解读

神奇的DNA修复术

关于DNA修复这个问题,是人类自己在扮演上帝的角色,从地球命开始,遗传信命传宗接代、进化的重要基础。数亿年来,遗传信息不断与地球环境之相互作用,遭到各种外界干扰,但仍然能够保持完全,这才有了我们今天修复DNA、保障遗传信息传递的研究。获得今年诺贝尔化学奖的三位科学家在DNA修复机制研究上取得了巨大的贡献。

复杂的人体系统来自精子与卵子各23条染色体的结合,这是一个正常人类遗传物质的原始基础。从早的复制开始,一个星期后DNA的总长度可接近300米。如果数十亿细胞同时分裂,那末DNA总长度可以一直延伸到太阳背后并环绕250次。不管你的遗传物质如何复制,那的副本都接近原始的序列。从化学的角度看,这应该是不可能实现的,因为所有的化学过程都可随机误差,但事实上我们的遗传物质确切做到了这一点。

我们的DNA之所以有着如此精确的复制精度,关键在于大量蛋白质监控的修复机制。一群监视复制过程的蛋白质不断校对基因组,伤害时及时进行修复。今年的诺贝尔奖得主就在分子水平上对这个问题进行了研究,他们的工作解释了活细胞的遗传物质传递功能,为几种遗传病提供了研究方向。20世纪60年代末,科学家就开始思考DNA稳定复制的问题,有研究指出遗传信息有一个代数限制,突变不可避免。

托马斯·林达尔在瑞典卡罗林斯卡医学院简单的实验证明,DNA确实存在比较缓慢的衰减现象,每一天都有潜伏的破坏性伤害出现,因此托马斯·林达尔提出DNA必须有份子修复能力,将这些缺陷自我修复。

托马斯·林达尔发现开始寻觅修复酶修复受损的胞嘧啶遗骸,1974年他有了新的发现。细胞可进行碱基切除修复术,1996年,他想法在体外进行此类修复。对于托马斯·林达尔的发现,土耳其裔美国科学家阿齐兹·桑贾尔也对这个研究非常有兴趣,他发现了一个特别的现象,细菌在致命剂量的紫外辐射照耀下,可以自我修复。他在1983年发表了关于紫外线损伤的修复机制,人类的DNA比细菌遗传物质更加复杂,但是核苷酸切除修复功能适用于所物。

保罗·莫德里克的贡献在于说明DNA的错配修复过程,20世纪80年代末,他发现分子修复机制在体外已经能够重建,但是一个毛病在出现后细胞有多种修复机制,除目前知道的碱基切除修复、核苷酸切除修复和错配修复,还有一些DNA修复机制。每天DNA都会遭到一些破坏,比如紫外线、香烟,每个细胞分裂时都会出现错配问题,但我们的基因组仍然会修正它们。如细胞修复机制出现错误,那末癌症就有可,因此研究人员试图利用这个特点研发新的癌症药物,这也是三位科学家的贡献之一。

据腾讯科技

获奖者简介

托马斯·林达尔(TomasRobertLindahl)于1938年1月28日。瑞典医学家,专门从事癌症研究。他是挪威科学和文学研究院的成员。2010年,他因对RNA修复的研究被授与英国皇家学会皇家勋章,2007年获科普利奖章。他在1967年获得博士学位,1970年从斯德哥尔摩卡罗琳斯卡医学院获医学博士学位,随后去普林斯顿大学和洛克菲勒大学做博士后研究。移居英国后,他于1981年加入了帝国癌症研究基金会(现在的英国癌症研究中心)作研究人员。保罗·莫德里克(PaulMo-drich):杜克物化学教授,杜克大学霍华德休斯医学研究所研究员。1973年取得斯坦福大学博士学位,研究方向为DNA错配修复。

阿齐兹·桑贾尔(AzizSanar):194于土耳其萨武尔。土物学家,专门从事DNA修复、细胞周期检查物钟方面的研究。他花费时间长的研究涉及光解和光激活的机制,对这些机制的探索已有近20年时间,直接观察到了光解酶修复胸腺嘧啶二聚体的进程。阿齐兹2005年当选为美国国家科学院院士。桑贾尔在土耳其的伊斯坦布尔大学获学士学位,并在C·斯坦·鲁伯特博士指导下获博士学位,论文题目是关于大肠杆菌的光激活酶。阿齐兹·桑贾尔是北卡罗莱纳大学教堂山分校莎拉·格雷厄姆·物化学教授。据中国青年、人民、中新

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