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钱永健等三位美国科学家因发现并发展了绿色荧光蛋白而获该奖

下村修

Martin Chalfie

钱永健

北京时间10月8日下午5点45分,2008年诺贝尔化学奖揭晓,三位美国科学家,美国Woods Hole海洋生物学实验室的Osamu Shimomura(下村修)、哥伦比亚大学的Martin Chalfie和加州大学圣地亚哥分校的Roger Y. Tsien(钱永健,钱学森的堂侄)因发现并发展了绿色荧光蛋白(GFP)而获得该奖项。人们之前对该奖项的预测成为现实。   今年的诺贝尔化学奖奖励的是对GFP的原初发现以及一系列的重要发展,这些发展已经作为标记工具在生物科学中使用。通过DNA技术,研究人员现在能够将GFP和其他有趣但却不可见的蛋白联系起来。发光标记使科学家能够观察蛋白的运动、位置以及相互作用。   绿色荧光蛋白于1962年首次在Aequorea victoria(一种随北美西海岸洋流漂移的水母)中被观察到。从那时开始,它就成为当代生物科学最重要的工具之一。在GFP的帮助下,研究人员已经发展出多种方法来观察先前不可见的过程,比如大脑神经细胞的发育和癌细胞如何进行扩散。 

数万种不同的蛋白存在于活有机体内,控制着重要化学过程的微小细节。如果这一蛋白机器出现故障,疾病就会随之而来。这就是为什么生物科学如此急切地要描绘出身体中不同蛋白的功能。 

在GFP的帮助下,研究人员也可以跟踪研究多种不同细胞的命运,比如阿尔海默氏症中神经细胞的损伤,或者一个正在发育的胚胎的胰腺,如何创造出产胰岛素的β细胞。在一项独特的研究中,科学家用各种颜色成功标记了小鼠大脑中的不同神经细胞。 

    获奖三位科学家分别的贡献如下: 

下村修首次从Aequorea victoria中分离出GFP。他发现该蛋白在紫外线下会发出明亮的绿光。 

Martin Chalfie证明了GFP作为多种生物学现象的发光遗传标记的价值。在最初的一项实验中,他用GFP使秀丽隐杆线虫的6个单独细胞有了颜色。 

钱永健的主要贡献在于让人们理解了GFP发出荧光的机制。同时,他拓展出绿色之外的可用于标记的其他颜色,从而使科学家能够对各种蛋白和细胞施以不同的色彩。这一切,令在同一时间跟踪多个不同的生物学过程成为现实。    下村修,1928年生于日本京都,1960年获得日本名古屋大学有机化学博士学位,美国Woods Hole海洋生物学实验室(MBL)和波士顿大学医学院名誉退休教授。Martin Chalfie,1947年出生,成长于美国芝加哥,1977年获得美国哈佛大学神经生物学博士学位,1982年起任美国哥伦比亚大学生物学教授。钱永健,1952年出生于美国纽约,1977年获得英国剑桥大学生理学博士学位,1989年起任美国加州大学圣地亚哥分校教授。   据悉,三人将平分1000万瑞典克朗的奖金。 

来源:科学网                       时间:2008-10-8 

德法三科学家因发现人类乳突淋瘤病毒致宫颈癌和HIV病毒而获奖      德国科学家Harald zur Hausen         法国科学家Françoise Barré-Sinoussi        法国科学家Luc Montagnier   北京时间10月6日下午5点30分,2008年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,德法三科学家分享该奖项。德国癌症研究中心的科学家Harald zur Hausen 因发现人类乳突淋瘤病毒(HPV)导致子宫颈癌而获奖;法国两位科学家,巴斯德研究所病毒学系逆转录病毒感染调控小组的Françoise Barré-Sinoussi 和巴黎世界艾滋病研究与预防基金会的Luc Montagnier 因发现人类免疫缺陷病毒(HIV)而获奖。   今年的诺贝尔生理学或医学奖奖励的是导致严重人类疾病的两类病毒的发现。 

Harald zur Hausen一反传统教条,假定瘤原性人类乳突淋瘤病毒(HPV)导致了宫颈癌——女性第二常见的癌症。他认识到,HPV-DNA能够存在于肿瘤非生长性状态中,而且应该能够通过对病毒DNA的特定搜寻发现。他发现,HPV是病毒的一种异质家族。只有一些HPV种类会导致癌症。他的发现引发了对HPV感染自然史的描述,以及对于HPV诱导致癌作用机制和抗HPV获得性预防疫苗发展的理解。 

Françoise Barré-Sinoussi 和Luc Montagnier发现了人类免疫缺陷病毒(HIV)。病毒产生分别在淋巴(来自在获得性免疫缺陷早期阶段带有增大淋巴结病人)和血液(来自晚期患者)中得到鉴别。根据这一病毒的形态、生化及免疫学特性,他们将它确定为第一个已知的人类慢病毒。HIV损伤免疫系统,因为病毒大量复制,对淋巴细胞造成损伤。这一发现对于当前的艾滋病生物学及它的抗逆转录病毒治疗来说是一个先决条件。   发现人类乳突淋瘤病毒导致宫颈癌   与20世纪70年代流行的观点不同,Harald zur Hausen假定人类乳突淋瘤病毒在宫颈癌中扮演了一个角色。他假定,如果肿瘤细胞包含致癌病毒,那么就应该能将病毒DNA整合进它们的基因组。因此,通过搜寻病毒细胞的病毒DNA应该能够发现促进细胞增殖的HPV基因。Harald zur Hausen坚持这一想法,用10年多的时间搜寻了不同类型的HPV,因为只有部分的病毒DNA被整合进了宿主基因组,这一搜寻变得极为困难。他在宫颈癌活组织切片中发现了新型的HPV-DNA,从而在1983年发现了HPV16类型。1984年,他从宫颈癌患者克隆了HPV16和HPV18。HPV类型16和18持续地在世界范围内大约70%的宫颈癌活组织切片中发现。 

    发现HPV的重要性   人类乳突淋瘤病毒对全球公众卫生造成的负担是相当可观的。世界范围内超过5%的癌症是由这一病毒的持续性感染引起的。人类乳突淋瘤病毒感染是最常见的性传播病原因子,50%至80%的人口遭受痛苦。在已知的100多种HPV类型中,大约40种会感染生殖道,15种令女性存在宫颈癌高风险。另外,HPV还存在于一些外阴癌、阴茎癌、口腔癌以及其它癌症中。99.7%的组织学上确证患宫颈癌的女性体内都能发现人类乳突淋瘤病毒,每年感染了大约50万名女性。 

Harald zur Hausen证实了HPV的新颖特性,从而帮助人们理解了乳突淋瘤病毒诱导性致癌的机制、病毒持续的诱病因素以及细胞转化。他使HPV16和18能被科学界获取。疫苗最终被研发出来,提供了≥95%的保护,免受高风险的HPV16和18的感染。疫苗还能够减少手术需求以及宫颈癌的全球负担。   HIV的发现 

伴随着1981年医学界关于一种新型免疫缺陷症的不断报告,科学家对一种新致病体的搜寻也拉开了序幕。Françoise Barré-Sinoussi 和Luc Montagnier 从一些患者体内分离并培养了淋巴腺细胞,这些患者具有该获得性免疫缺陷的早期特征——肿大的淋巴结。两位科学家探测了该逆转录酶的活性,这是逆转录病毒复制的直接标记。他们还发现了从被感染细胞中萌发出的逆转录病毒颗粒。进一步研究表明,分离出的病毒可以感染并杀死患病者和健康者的淋巴细胞,并与源自感染该病毒患者的抗体发生反应。两位科学家发现,与此前的人类致瘤性逆转录病毒相比,这种新型逆转录病毒(即现在众所周知的HIV)并不会引起不受控制的细胞生长。相反,该病毒需要细胞活化来进行复制和调控T淋巴细胞的细胞融合。由于T细胞是人类免疫防御所必需的,因此这一发现部分地解释了HIV是如何削弱免疫系统的。到1984年时,Barré-Sinoussi 和Montagnier已经从通过性交感染的个体、血友病患者、母婴传播和输血患者体内,获得了这种新型人类逆转录病毒的几种隔离种群,当时他们认定该病毒是一种慢病毒。只要考虑到这是一种全球普遍存在的、影响近1%人口的流行性感染,该成就的重要性就不言而喻了。   发现HIV的重要性   在HIV病毒发现后不久,几个研究小组就为证实HIV是导致获得性人类免疫缺陷症(艾滋病,AIDS)的确定性原因,做出了贡献。Barré-Sinoussi 和Montagnier的发现令快速克隆HIV-1基因组成为可能。在这一前提下,人们才有望确定HIV复制周期的重要细节,并弄清该病毒如何与宿主相互作用。更进一步,该发现令诊断被HIV感染病患和筛选血制品的方法不断更新,这已经限制了该流行病的散播。眼下,几类新型抗病毒药的空前发展也是对该病毒复制周期细节认识的结果。预防和治疗的结合,充分减少了该疾病的传播,并显著提升了受治患者的生命预期。同时,克隆HIV令研究它的起源和进化成为可能。该病毒可能是在20世纪,从西非的黑猩猩传递给人类的。不过到目前为止,人们尚不清楚为何该疾病从1970年开始,会传播得如此肆虐。   对病毒-宿主相互作用的确定,为了解HIV如何通过削弱淋巴细胞功能,逃避宿主免疫系统提供了信息。HIV通过不断地改变和在宿主淋巴细胞DNA中隐藏自身基因组,让人们将其从宿主中连根拔起变得十分困难,即便是在长期的抗病毒治疗后。然而,对这些独特的病毒宿主作用的更多了解,已经产生了一些能够带来未来疫苗发展和靶向病毒潜伏治疗方法新思路的结果。   HIV已经给全球带来了新的流行病。科学和医学界此前从未如此之快地发现、确定一种新病的起源,并给出相关的治疗方法。那些被HIV感染的个体在接受成功的抗逆转录治疗后,其平均生命预期正在达到与未感染个体相近的水平。   Harald zur Hausen 1936年生于德国,是德国杜塞尔多夫大学医学博士,德国海德堡德国癌症研究中心名誉退休教授、前主席及科学主任。Françoise Barré-Sinoussi 1947年生于法国,是法国巴斯德研究所病毒学博士,教授,法国巴斯德研究所病毒学系逆转录病毒感染调控小组主任。Luc Montagnier 1932年生于法国,是法国巴黎大学病毒学博士,法国巴黎世界艾滋病研究与预防基金会名誉退休教授与主任。   据悉,Harald zur Hausen 将独享一半奖金,另外两位法国科学家各分享四分之一。

来源:科学网                        时间:2008-10-6

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