诺贝尔生理学或医学奖公布:三位美国科学家通过果蝇带你窥探「生物钟的秘密」

摘要

三位科学家将分享奖金,以表彰他们在「生物节律的分子机制方面的发现」。

北京时间今日(10 月 2 日)下午 5 时 30 分许,瑞典皇家卡罗琳医学院诺贝尔生理学或医学奖委员会公布了 2017 年度诺贝尔生理学或医学奖,杰弗里·霍尔(Jeffrey C· Hall),迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔·杨(Michael W·Young)将分享奖金,以表彰他们在「生物节律的分子机制方面的发现」。

「生物节律的分子机制」即生物钟的分子机制。三人用果蝇作为模式生物,解释了生物节律特别是昼夜节律形成的分子机制。

1984 年,他们发现若改变果蝇体内一组特定基因,其昼夜节律就会被改变,这组基因被命名为周期基因 (period gene,简称「the per」)。这个发现向人们揭示出天然生物钟是由遗传基因决定的。在此基础之上,霍尔和罗斯巴什有了第二个突破。他们发现果蝇脑内周期基因的核糖核酸 (mRNA) 和蛋白水平呈昼夜节律性变动──它们在早晨浓度较低,而夜晚浓度升高。(注:周期基因的高浓度核糖核酸及蛋白让人产生睡意,因此人们晚上想睡觉。)

之后,三位科学家进一步深入研究,发现了更多与生物钟有关的基因 (9 至 12 组),并研究出他们的产生、运作机制,了解了这些基因的 mRNA 及蛋白控制昼夜节律的方式。这些控制果蝇昼夜节律的机制,也适用于其他生物,包括人类。

三位获奖者利用果蝇为模式生物取得重大发现,为生物及遗传研究开拓出一片广阔新领域。有学者指出:「生物钟及生理控制机制研究在八十年代前完全无人问津,没人尝试过。」霍尔曾表示,过去有些哺乳动物学家试图找出哺乳动物生物钟运作机制,但一无所获。

事实证明,基因对生物行为影响巨大。在现有基础上,他们的研究有望解决人们睡眠节奏遗传病或需倒时差等问题。


杰弗里·霍尔(Jeffrey C. Hall),1945 年生于美国纽约,美国遗传学家。他于 1971 年获得美国西雅图华盛顿大学遗传学博士学位,于 1974 年成为布兰代斯大学教员,于 2013 年获得邵逸夫生命科学及医学奖。1984 年,他和迈克尔·罗斯巴什的研究小组克隆了果蝇的周期基因,这个基因能够调节果蝇的生物钟。他们还揭示出该基因所编码的信使核糖核酸和蛋白质含量随昼夜节律而变化。

迈克尔·罗斯巴什(Michael Rosbash),1944 年生于美国堪萨斯城,美国遗传学家。罗斯巴什是美国布兰代斯大学教授和霍华德·休斯医学研究所的研究员。1984 年他和杰弗里·霍尔的研究小组克隆了果蝇的周期基因,1990 年提出了生物钟的转录翻译负反馈回路的概念。1998 年,他们在果蝇中发现了周期基因、时钟基因。2003 年,罗斯巴什当选为美国国家科学院院士。2013 年获得邵逸夫生命科学及医学奖。

迈克尔·杨(Michael W Young),1949 年生于美国迈阿密,美国遗传学家、美国国家科学院院士。1975 年获美国得克萨斯大学奥斯汀分校博士学位,1978 年起任洛克菲勒大学教员,后成为该校副校长。2013 年获得邵逸夫生命科学及医学奖。1984 年他的团队克隆出果蝇的周期基因,这个基因能够调节果蝇的生物钟。他之后的研究还揭示了更多生物钟相关基因,以及它们产物的运作情况。

诺贝尔生理学或医学奖于 1901 年首次颁发,这也是所有诺贝尔奖中最先颁发的奖项,由瑞典皇家卡罗琳学院负责评选。该奖项至今已颁发 108 次,共有 214 人获奖,其中有 12 名女性。

诺贝尔生理学或医学奖奖章的正面,是诺贝尔的半身浮雕像及其出生年月、去世年月(用罗马数字标定);背面是一位医务工作者,膝盖上放着一本书,接着泉水,扶着旁边一位羸弱的病人。在奖章的背面,刻着用拉丁字母写的一句话:新的发现使生命更美好。

每年 12 月 10 日,诺贝尔奖颁奖典礼和晚宴会在瑞典首都斯德哥尔摩隆重举行。届时,瑞典国王会亲自为获奖者颁发证书、奖章和奖金。

值得一提的是,国际诺贝尔奖基金会此前发表声明称,2017 年诺贝尔奖每个奖项的奖金将比去年增加 100 万瑞典克朗,达到 900 万瑞典克朗 (约合人民币 738.49 万元)。

据了解,2001 年至 2011 年,诺贝尔奖金为 1000 万瑞典克朗。「为了不让基金会资金出现长期风险」,诺贝尔奖基金会于 2012 年将各项奖金删减 20% 至 800 万克朗。今年各项奖金上调 100 万瑞典克朗,仍不及 2001 至 2011 年的水平,但表明基金运转有所改善。

接下来,诺贝尔委员会将分别公布诺贝尔物理学奖、诺贝尔化学奖、诺贝尔和平奖、诺贝尔经济学奖和诺贝尔文学奖:

1、物理学奖:最早于斯德哥尔摩时间 10 月 3 日 11 时 45 分揭晓(北京时间 10 月 3 日 17 时 45 分);

2、化学奖:最早于斯德哥尔摩时间 10 月 4 日 11 时 45 分揭晓(北京时间 10 月 4 日 17 时 45 分);

3、和平奖:最早于斯德哥尔摩时间 10 月 6 日 11 时揭晓(北京时间 10 月 6 日 17 时);

4、经济学奖:最早于斯德哥尔摩时间 10 月 9 日 11 时 45 分揭晓(北京时间 10 月 9 日 17 时 45 分)。

5、文学奖:揭晓时间尚未确定。

图片来自:网络

责任编辑:王伟

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