人乳头状瘤病毒与宫颈癌的防治——2008年诺贝尔生理学与医学奖简介

宫颈癌是一种严重威胁妇女健康的疾病,目前最有效的治疗方案是利用疫苗预防,而疫苗的开发成功得益于20世纪80年代德国科学家哈拉尔德·楚尔·豪森在人乳头状瘤病毒(HPV)是宫颈癌发生因素的重要发现,楚尔·豪森也由于这个奠基性贡献而分享2008年诺贝尔生理学与医学奖,对此进行简要介绍。

瘦素的发现者——弗里德曼

肥胖是由于机体脂类代谢紊乱而引起的一种脂肪堆积过多的表现,可引发多种疾病的发生,严重影响着现代人的生活质量。1994年,弗里德曼领导的研究小组利用定位克隆的方法首先鉴定了小鼠的瘦素基因,随后对其作用机理进行了全面深入的研究,从而推动了对肥胖的发生机制理解和临床治疗。对弗里德曼的生平和瘦素研究历程进行阐述。

伴侣素的发现者——霍维茨

伴侣素(chaperonin)是辅助蛋白质正确折叠过程中的重要元件,可有效防止蛋白质错误折叠和聚集,对细胞正常功能发挥和发育具有十分重要的意义。伴侣素功能缺陷或异常可导致许多神经退行性疾病如帕金森综合症等的发生,因此伴侣素介导的蛋白质折叠的研究对该类疾病的治疗具有重要帮助。伴侣素于1989年由霍维茨发现,经过近20年研究,人们对其作用机理和生理功能有了较为全面的理解,从而为应用奠定了基础。

树突细胞的发现者——斯坦曼

1973年,斯坦曼发现了一种新型免疫细胞——树突细胞,树突细胞在抗原俘获、加工和递呈过程中都发挥着关键性的作用,可辅助其他免疫细胞更好地发挥功能。树突细胞的发现及生理功能研究为许多疾病如癌症、爱滋病、自身免疫性疾病等治疗带来了美好前景,斯坦曼也因此成为免疫学领域的科学大师之一。

iPS细胞的制备者——山中伸弥

iPS细胞是一种通过转入特定基因而将体细胞诱导出来的干细胞,拥有全能性,在治疗器官衰竭或坏死方面具有巨大潜力。2006年,日本科学家山中伸弥首次将小鼠成纤维细胞转入4个转录因子而制备成功iPS细胞,随后利用相似方法还获得人的iPS细胞,证明了这个方法的可行性。iPS细胞的发明从根本上改变了发育生物学领域的研究,为许多疾病的治疗带来了新的希望。通过介绍山中伸弥及iPS细胞的制备过程,对iPS发明历史有一个轮廓性的认识。

动物细胞全能性研究的先驱——格登

对格登发现动物细胞全能性的过程进行介绍。20世纪60年代非洲爪蟾细胞全能性的发现和克隆成功为哺乳动物(如绵羊多利等)的克隆奠定了坚实的基础。英国发育生物学家格登爵士最早实现了这些实验,从而推动了动物细胞重编程领域的研究,此外他还研究了基因表达的分子生物学机制和重编程的分子机制。他是20世纪一位伟大的科学大师。

Toll样受体的发现者——布特勒

先天性免疫是高等动物感知外界感染后迅速启动机体防御反应的一种方式,对该过程机制的理解在临床方面具有非常广泛的应用。布特勒先后发现了介导多种炎症反应的肿瘤坏死因子、感知脂多糖的Toll样受体4等物质,这些进展拓宽了人们对先天免疫分子机制认识同时也得到广泛临床应用,布特勒也被认为是近几年诺贝尔生理与医学奖的热门人选之一。

微小RNA的发现者——安博斯

微小RNA(microRNA,miRNA)是一类拥有基因调节功能的RNA,它们仅由20几个核苷酸构成,通过与靶基因特定互补序列的结合而影响其表达。miRNA最早于1993年由安博斯在研究线虫发育过程中发现,但未引起科学界的注意,直到2001年才掀起研究热潮。miRNA是当前生命科学领域研究的一个热点,已在多个物种中发现其存在,并参与了多种生理过程,同时也与疾病发生密切相关,有可能在临床疾病诊断和治疗中发挥巨大应用。

细胞囊泡运输的发现者——鲁斯曼

细胞合成的分泌蛋白需运输到特定位置才可发挥重要的生物学功能,而此过程需要细胞囊泡介导完成。合成的蛋白首先进入细胞器,经过加工组装后通过出芽方式形成囊泡,然后运输到特定位置再和靶膜特异性融合而实现正确定位。囊泡运输生化机制是由鲁斯曼等科学家经过30多年研究得以阐明,拓展了对生命问题理解的同时还有望临床上得到广泛应用。

端粒酶的发现者——格雷德

端粒是真核生物染色体末端存在的一种特殊结构,对于保护染色体免受降解和阻止末端融合具有十分重要的意义,此外它的长度还与细胞寿命相关。端粒DNA的延长由端粒酶催化完成,而端粒酶是1984年由格雷德首先鉴定成功,从而极大推动了端粒的深入研究。由于端粒和端粒酶的重要生理功能,格雷德与另外两位科学家分享了2009年诺贝尔生理学与医学奖。简单介绍格雷德端粒酶的发现过程及研究意义。

嗅觉受体的发现者——阿克塞尔

对阿克塞尔的生平及嗅觉受体的发现进行介绍。嗅觉是一种动物感知外界环境进而适应生存的重要方式,但对其分子机制缺乏详细的理解。1991年,美国科学家阿克塞尔和巴克鉴定出一类G-蛋白偶联受体,并证明其具有感知嗅觉的能力,在物种间具有高度的保守性。嗅觉受体的发现对理解感觉系统机理打开了一扇大门,阿克塞尔和巴克也因此分享了2004年诺贝尔生理学与医学奖。

分子生物学大师和奠基人之一——布雷内

布雷内是分子生物学的大师和奠基人之一,他发现了遗传密码的特性,发现了mRNA,并首创利用线虫作为模型研究细胞凋亡领域.由于在线虫发育学方面的卓越贡献而分享了2002年诺贝尔生理学与医学奖,是生命科学史上罕见的天才之一。

绿色荧光蛋白的首次应用者——查尔菲

绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)是20世纪60年代发现的一种在紫外线下可发出绿色荧光的蛋白,进入20世纪90年代后开始被广泛应用于生命科学和环境检测等研究领域。1994年,查尔菲首次成功将GFP转入细胞内并观察到绿色荧光,从而开创了GFP应用的先河,为随后GFP的广泛应用和深入研究奠定了基础。查尔菲是一位线虫触觉机理研究领域的专家,但在GFP应用方面的贡献却使他于2008年分享了诺贝尔化学奖。

DNA指纹图谱的创造者——杰弗里

20世纪80年代出现的DNA指纹图谱为个体的身份鉴定提供了一个精确的方法,已经在法医学、亲子鉴定以及移民身份确定等方面得到了广泛的应用。杰弗里是英国的一位遗传学家,通过研究基因组中卫星DNA的特征而开发出了DNA指纹图谱技术,从而为分子生物学提供了一项新的研究手段。对杰弗里生平的了解有利于对DNA指纹图谱技术的发现背景、发现过程及广泛应用有一个轮廓性的认识。

G-蛋白偶联受体的发现及意义

G-蛋白偶联受体(GPCR)是一类最重要的细胞膜受体,介导多种信号分子的转导过程。它们的发现及深入研究一方面拓展了对许多生命现象的理解,另一方面也为疾病治疗提供了新的药物靶点。由于在GPCR研究方面的巨大贡献,莱夫科维茨和克比尔卡分享了2012年诺贝尔化学奖。通过介绍GPCR的研究历程来了解本年度诺贝尔化学奖情况。

果蝇Toll分子的发现者——霍夫曼

先天性免疫是昆虫等低等生物抵御外界感染的最根本的抵御外界感染方式．但一直以来对过程的该机制缺乏全面的理解但长期以来人们对该机制的分子基础缺乏全面的理解。1996年，法国科学家霍夫曼研究小组从果蝇中首先鉴定出确定了ToU分子是先天性免疫的中介．从而掀起了对先天免疫机制的研究热潮，也推动了人们对相关疾病治疗方案的探索．霍夫曼由于在先天性免疫系统激活方面的重要发现，而霍夫曼分享了2011年诺贝尔生理学与医学奖年的诺贝尔生理学或医学奖。

生命起源RNA世界的提出者——奥吉尔

奥吉尔是一位伟大的科学家,在化学领域提出了配位场理论,在生命起源领域提出了RNA世界假说,尤其在生命起源领域的研究为推动人们对早期生命诞生有了新的理解,撰写此文能够使大家对该科学家有一个较为全面的了解。

蛋白质结构研究先驱——理查兹

蛋白质空间结构是生命科学领域最重要的研究课题之一,自上世纪中叶以来已取得一系列重大成就,许多科学家都为此发挥了重要作用,其中刚去世不久的美国耶鲁大学理查兹教授被称为该领域的先驱。20世纪50年代,理查兹使用核糖核酸酶为材料证明了蛋白质相互作用的专一性,20世纪60年代还阐明了核糖核酸酶的空间结构,并提出溶剂可及表面积和内部包装等研究蛋白质折叠机制的概念,从而极大推动了蛋白质结构生物学的发展。

RNA研究领域的女科学大师——斯特恩兹

RNA既参与蛋白质的翻译过程,又涉及基因的表达调节,是一种功能广泛的生物大分子。斯特恩兹是RNA研究领域的一位女科学大师,她早期确定了蛋白质翻译起始过程中mRNA和核糖体的识别机制,20世纪70年代末又发现一类小核RNA,并阐明小核RNA在RNA转录后拼接中的作用和与自身免疫性疾病发生的关系。对小核RNA的研究在拓展对RNA功能理解的同时还显示出巨大的临床应用潜力。

第1个脊髓灰质炎疫苗的发明者——索尔克

对索尔克的科学成就及脊髓灰质炎疫苗的开发过程进行简要阐述。1955年索尔克脊髓灰质炎疫苗的开发成功标志着对这种曾严重威胁儿童健康的传染性疾病预防的巨大成就,从而推动了预防医学的发展。索尔克除了开发出脊髓灰质炎疫苗外,还研究了流感疫苗并创建了著名的索尔克生物研究所。