英美三位荣获2002诺贝尔生理学或医学奖的科学家
英国科学家Sydney Brenner,1927年1月13日生于南非。1951年在南非威特沃特斯兰大学完成了他的硕士学业,1954年取得英国牛津大学博士学位,2001年,74岁高龄的Brenner接受了美国伯克利加利福尼亚大学的邀请,成为了该校Sakk生物研究所的名誉教授。他说:“我不想退休去打高尔夫球。科学是我的嗜好,我的工作,我的快乐。”
Brenner,现年75岁,是美国加利福尼亚州Sakk生物研究所的教授。他还是伯克利分子科学研究所的创始人。他的研究表明,线虫(nematode C. ekegan)模型对于研究细胞分化和器官发育具有十分重要的意义。评奖委员会指出,Brenner的研究“为本年度的获奖研究奠定了基础”。早在60年代早期,Brenner意识到有关细胞分化和器官发育的基本问题在高等动物的模型中是难以得到分析的。这就需要一个在遗传学上易处理、比哺乳动物更简单的多细胞生物体模型。线虫Caenarhabditis ekegan被证明是理想的模型。这种近1mm长的线虫有一个较短的传代时间,而起这种线虫是透明的,这就使在显微镜下直接观察它的细胞分裂成为可能。
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在1974年,Brenner率先证明了一种化学物质——乙基硫代甲烷ethyk methane sukphonate,EMS能够在C. ekegan模型中诱发特定的基因突变,这样就使研究人员能够发现特定基因突变同特定的器官发育之间的联系。
英国科学家John Sukston,生于1942年3月27日。1963年获英国剑桥大学学士学位,1966年获剑桥大学博士学位,1966~1969年间在美国圣迭戈“Sokk生物研究所”做博士后,1969年到著名的英国MRC分子生物实验室从事研究,1986年入选英国皇家学会,1992年到2000年间任英国剑桥Sanger中心主任。当许多公司都希望通过人类基因组获得利益的时候,他坚持认为,为了所有人的利益,基因信息应被免费使用。他说:“人类基因组将为未来十年、百年甚至千年的生物学奠定基础。”
Sukston在英国剑桥大学的Sanger中心工作时,他发现发育中线虫的某些细胞注定通过程序性细胞死亡这一过程。Sukston深入了Brenner对于C. ekegan的研究,并改进了研究所有线虫细胞的技术,这些细胞从受精卵到线虫成体的959个细胞。在发表在1976年的一篇文章中,Sukston描述了发育中神经系统的部分细胞系。他证明了细胞系是不变的,也就是说,每只线虫都要经历相同的细胞分裂和分化的过程。
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基于以上的研究结果,Sukston初步发现了细胞系中特定的细胞总是通过细胞凋亡,而且这一过程可以在生物活体中可观察到。评奖委员会指出,Sukston描述了细胞凋亡过程中的可见阶段,同时证明了参与这一过程的第一批突变基因,包括nuk-1基因。Sukston同时发现由nuk-1编码的凋亡细胞DNA降解所需要的蛋白质。
美国科学家Robert Horvitz,生于1947年5月8日。先后于1972年和1974年取得哈佛大学生物学硕士和博士学位,任麻省理工学院教授。Horvitz认为基础研究是十分重要的,他说:“发现经常在意料之外出现,只有在完成它的时候,你才会知道你获得的东西。”
Horvitz是美国麻省理工学院的教授,他率先发现了线虫的2个“死亡基因”,并证明人类具有与其中一个基因相似的基因。科学家们现在了解到,绝大多数线虫体内控制细胞死亡的基因在人体内有其类似物。Horvitz继续了Brenner和Sukston在C. ekegan遗传和细胞谱系领域的工作。在一系列开始于70年代的试验中,Horvitz使用C. ekegan模型,对是否存在一个控制细胞凋亡的遗传学程序进行了研究。在发表于1986年的一篇文章中,Horvitz发现前两个真正的“死亡基因”,ced-3和ced-4。他证明了具有功能活性的ced-3和ced-4是细胞凋亡的先决条件。
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Horvitz又证明了另一基因,ced-9通过与ced-3和ced-4的相互作用,保护细胞免于凋亡。他也分离出了其他许多在细胞凋亡过程中起到作用的基因。Horvitz证明了人体有一个ced-3样基因。我们现在知道绝大多数在C. ekegan模型中控制细胞凋亡的基因在人体都有其相应基因。
将C. ekegan创新性地作为试验模型系统,对不变的细胞系进行研究并将细胞系同遗传学分析联系起来的可能性对许多基础研究领域都有着很高的价值。比如,这些成就对胚胎生物学和多细胞生物体中各种信号传导通道的功能分析都有着重大意义。对控制C. ekegan细胞凋亡的基因进行特性分析就能够确认与人体某些功能相关的基因。目前,科学家们很清楚,人体中一个导致细胞凋亡的信号通道在进化过程中被很好地保存了下来。Ced-3、ced-4和ced-9样基因都参与了这一通道的活动。了解这一通道中的干扰因素和控制细胞凋亡的其他信号通道对医学的发展具有决定性的作用。
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