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2017 年的諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)公布。 今年的獲獎(jiǎng)?wù)呤莵碜悦绹?nbsp;Jeffrey C. Hall, Michael Rosbash 和 Michael W. Young 三位科學(xué)家。他們是因?yàn)椤赴l(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制」的研究而獲獎(jiǎng)。 簡單地說，就是這三位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了：動(dòng)物身體里的生物鐘是怎么運(yùn)作的。 生物鐘的原理是什么？ 所有生物都有自己的休憩規(guī)律：人類晚上出現(xiàn)倦意、貓頭鷹晝伏夜出、植株白天開放晚間收攏……我們通常稱這些晝夜節(jié)律叫「生物鐘」。 雖然這種現(xiàn)象很常見，但關(guān)于其本質(zhì)及運(yùn)作模式一直讓人捉摸不透。 直到美國科學(xué)的著名「怪老頭」西摩 · 本澤爾（Seymour Benzer）采用技術(shù)干預(yù)，觀察果蠅體內(nèi)基因的方式，研究其導(dǎo)致的各種遺傳學(xué)變化。 1971 年，西摩發(fā)現(xiàn)，果蠅體內(nèi)存在一種突變的基因，能夠改變其「生物鐘」，當(dāng)這種基因出現(xiàn)變異，果蠅的生物鐘就會(huì)變快、變慢，甚至關(guān)閉。這個(gè)基因命名為 period 基因——即周期基因，簡稱「the per」。 雖然這一發(fā)現(xiàn)沒有解釋生物鐘如何運(yùn)作，但是這一工作是后續(xù)開啟生物節(jié)律研究領(lǐng)域的關(guān)鍵一步。在西摩啟發(fā)下，多名研究者沿著他開辟的道路走了下去。 而做出最主要貢獻(xiàn)的，就是這次獲獎(jiǎng)的三位諾獎(jiǎng)得獎(jiǎng)?wù)撸?/span> 2017 年諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲得者 如何證明生物鐘？ 證明「生物鐘」的分子機(jī)制總共有三步： 第一步： 1984 年， Jeffrey C. Hall，Michael Rosbash 和 Michael W. Young 三位科學(xué)家，先后獨(dú)立克隆出周期基因「the per」，這是第一次證實(shí)了西摩 · 本澤爾的研究。 第二步： Jeffrey Hall 和 Michael Rosbash 在復(fù)制出「the per」的基礎(chǔ)上，發(fā)現(xiàn)果蠅體內(nèi)周期基因的核糖核酸（mRNA）和蛋白水平呈晝夜節(jié)律性變動(dòng)──它們在早晨濃度較低，而夜晚濃度升高。 為什么它們的濃度會(huì)發(fā)生變化呢？ 原來，「the per」基因編碼的蛋白質(zhì)「 PER 」在夜間積累而在白天降解。PER 蛋白水平在 24 小時(shí)中變化，與晝夜規(guī)律同步。 第三步： 也是最關(guān)鍵的一步， Michael W. Young 的實(shí)驗(yàn)室在 1994 年發(fā)現(xiàn)了另一個(gè)核心生物鐘基因 Timeless （tim）。 它產(chǎn)生的表達(dá)產(chǎn)物 TIM 蛋白，對 PER 蛋白的表達(dá)有著重要的補(bǔ)充調(diào)節(jié)作用。 結(jié)論： 結(jié)合三個(gè)人的工作，他們最終提出完善的「生物節(jié)律」的假說：
目前已經(jīng)證明這一「生物節(jié)律」不僅僅對于果蠅有效，而且對于所有有機(jī)體都是有效的。 這也是第一次，從基因?qū)用孀C實(shí)了「生物節(jié)律」是如何運(yùn)行的。 在 30 年之后，他們?nèi)艘驗(yàn)檫@項(xiàng)工作共同獲得了諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。 為科學(xué)研究做出巨大貢獻(xiàn)的果蠅 這也是「它」作為研究對象第七次獲獎(jiǎng) 生物鐘的研究意義 生物節(jié)律的研究意義到底是什么？僅僅是簡單搞清楚為什么到了晚上就打瞌睡嗎？ 不，除了這些之外，生物鐘其實(shí)有著更為廣泛的應(yīng)用。 以人類為例，生物鐘除了最明顯的調(diào)節(jié)我們的睡眠之外還和我們的多項(xiàng)生理活動(dòng)密切相關(guān)。 比如說血壓，每天人不同時(shí)間段的血壓時(shí)不同的，而血壓的調(diào)節(jié)，正是和生物節(jié)律是密切相關(guān)的。 還有體溫，隨著 24 小時(shí)節(jié)律的變化，人類的體溫也會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的改變。 不止這些，還有激素分泌釋放，人體各項(xiàng)機(jī)能的調(diào)節(jié)，這些都是和生物節(jié)律密切相關(guān)的。 當(dāng)然，網(wǎng)上流傳那些「人體 24 小時(shí)器官排毒節(jié)律」，和我們所說的生物節(jié)律 完全！不！是！一！回！事?。?！ 目前我們對于人體生物節(jié)律的研究還很淺顯，還需要更深入的研究。而這些，都起源于 30 年前這幾位科學(xué)家的貢獻(xiàn)。 生物節(jié)律對于人體的影響 諾獎(jiǎng)為什么給它？ 諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)可能是所有諾貝爾獎(jiǎng)中競爭最激烈，最不好猜的獎(jiǎng)項(xiàng)了。根據(jù)今年諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)的數(shù)據(jù)，今年僅僅是醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)就有超過 361 名科學(xué)家被提名。 提名從上一年開始就進(jìn)行，而一直到頒獎(jiǎng)前兩個(gè)小時(shí)，頒獎(jiǎng)委員會(huì)才會(huì)投票選出最后的贏家。 諾貝爾獎(jiǎng)選拔流程 總結(jié)最近的 5～10 年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的頒布，我們可以發(fā)現(xiàn)，盡管獲獎(jiǎng)?wù)咂渲饕性谀[瘤、干細(xì)胞、機(jī)體細(xì)胞機(jī)制等醫(yī)學(xué)前沿進(jìn)展的領(lǐng)域，但并不是意味著最新最好的發(fā)明發(fā)現(xiàn)就一定能獲獎(jiǎng)。 最關(guān)鍵的，是這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)能多大程度上對整個(gè)人類做出貢獻(xiàn)，而今年「生物節(jié)律的分子機(jī)制研究」的得獎(jiǎng)，在某種程度上也是順應(yīng)這一理念。 而這，也許正是回歸了諾貝爾設(shè)定這一獎(jiǎng)項(xiàng)的本意。 |
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