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果蝇立功了!3位美国科学家因研究“生物钟分子机制”获2017年诺贝尔生理学或医学奖

第一财经APP 2017-10-02 21:04:23

作者:钱童心    责编:刘佳

大会将这一奖项授予了Jeffrey C. Hall,Michael Rosbash和Michael W. Young三位美国人,表彰他们发现了控制昼夜节律(circadian rhythm)的分子机制。

10月2日,瑞典卡罗琳斯卡研究所的诺贝尔大会颁出了今年第一个诺奖——生理学和医学奖。大会将这一奖项授予了Jeffrey C. Hall,Michael Rosbash和Michael W. Young三位美国人,表彰他们发现了控制昼夜节律(circadian rhythm)的分子机制。他们将共同获得82.5万镑英镑的奖金。

Jeffrey Hall现年72岁,已经退休,不过他和现年73岁的Michael Rosbash都任教于美国布兰代斯大学,Rosbash教授仍在学校上课。Michael Young现年68岁,任教于纽约洛克菲勒大学。当诺贝尔大会联系到Michael Rosbash教授的时候,他接起电话说:“你们不是在开玩笑吧?”后来据瑞典媒体报道,Rosbash教授表示自己依然很吃惊。他说道:“我穿着睡衣和妻子坐在这里,我从来没有想过这一刻。我还没来得及和我的同事分享,甚至来不及喝一杯咖啡。”大会还没有联系上Michael Young教授。

不过,开创生物钟基因研究的加州理工学院的Seymour Benzer教授和Ronald Konopka教授于2007年和2015年相继去世。他们两位是第一个发现生物钟基因period(简称per)。1984年起,Michael Young以及Michael Rosbash和Jeffery Hall的两个实验室克隆了per基因,并发现了调控生物钟的更多基因。

中科院生物化学与细胞生物学研究所研究员胡荣贵预测了今年的诺贝尔生理学或医学奖。他对第一财经记者表示:“昼夜节律是非常基础而且意义重大的研究成果,与睡眠紊乱、自闭症、代谢疾病、肿瘤等多种疾病都密切相关,虽然目前还没有直接的靶向药物。”

胡荣贵研究员还向第一财经记者介绍道,生物钟有很多种,昼夜节律是其中最重要的表现形式和信号输入。其它生物钟还包括位于视交叉上核(SCN)大脑下丘脑的主时钟,以及控制各个组织、细胞的子钟等等。

诺贝尔大会认为,三位科学家的研究帮助人类认识了人体内的生物钟机制,并且阐明了它如何运作,他们的发现能够解释植物、动物和人类等地球上的生命是如何通过适应生物钟的节奏来与地球的进化同步的。

三位科学家通过对果蝇研究发现,果蝇体内的一组特定的控制白天生物钟节律的基因当中含有一种蛋白,会在晚上聚积在细胞内,到了白天就会分解。同样的机制,他们又辨识了其它的一些基因,揭示了细胞内部自我维持的生物钟的管理机制。

尽管果蝇细胞的运作机理受到了诺贝尔大会的认可,能够用于多细胞动物以及人类。不过胡荣贵对第一财经记者表示:“从果蝇到人,这个‘生物钟’的核心组分都是保守的。”

生物钟对于人类健康的重要性不言而喻。正因为有体内生物钟的精准运转,人体才能适应一天中不同阶段的活动。生物钟对于人类的行为、荷尔蒙分泌的水平、睡眠、体温、代谢等核心功能息息相关。这也是为什么当外部环境与我们体内的生物钟偶尔发生不一致时,人会感到身体不适。比如当我们穿越不同时区旅行的时候,会产生“时差”。还有一些研究表明,当我们的生活方式与体内的“计时器”所记录下来的节律不相符是,就会增加引起多种疾病的风险。

弗朗西斯·克里克(Francis Crick)研究所主任、2001年诺贝尔奖获得者Paul Nurse爵士表示:“世上万物皆依赖于阳光,无论是植物还是动物的行为,都收到日夜交替的影响。生物钟植入我们身体的机制内,植入在我们的代谢体统,它无处不在,是我们了解生命体的真正的核心特征。”Nurse爵士还表示,人们越来越意识到,生物钟会影响人类的疾病。他说道:“疾病的治疗可能会被昼夜节律所影响。虽然这还有待证实。”

瑞典当地时间周二上午11时45分,将公布诺贝尔物理奖,周三上午11时45分,将公布诺贝尔化学奖。

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