1、諾貝爾與諾貝爾獎 諾貝爾獎是以瑞典著名化學家、硝化甘油炸藥發明人阿爾弗雷德·貝恩哈德·諾貝爾(1833-1896)的部分遺產作為基金創立的。諾貝爾獎包括金質獎章、證書和獎金支票。 諾貝爾生于瑞典的斯德哥爾摩。他一生致力于炸藥的研究,在硝化甘油的研究方面取得了重大成就。他不僅從事理論研究,而且進行工業實踐。他一生共獲得技術發明專利355項,并在歐美等五大洲20個國家開設了約100家公司和工廠,積累了巨額財富。 1896年12月10日,諾貝爾在意大利逝世。逝世的前一年,他留下了遺囑。在遺囑中他提出,將部分遺產(920萬美元)作為基金,每年以其利息(約20萬美元)獎給前一年在物理學、化學、生理學或醫學、文學及和平方面對人類做出巨大貢獻的人士的獎金,即諾貝爾獎,于1901年第一次頒發。1968年起,增設諾貝爾經濟學獎金,由瑞典國家銀行提供資金。 諾貝爾在其遺囑中所提及的頒獎機構是:位于斯德哥爾摩的瑞典皇家科學院(物理學獎和化學獎)、皇家卡羅林外科醫學研究院(生理學或醫學獎)和瑞典文學院(文學獎),以及位于奧斯陸的、由挪威議會任命的諾貝爾獎評定委員會(和平獎),瑞典科學院還監督經濟學的頒獎事宜。為實行遺囑的條款而設立的諾貝爾基金會,是基金的合法所有人和實際的管理者,并為頒獎機構的聯合管理機構,但不參與獎的審議或決定,其審議完全由上述4個機構負責。 2、1995年諾貝爾生理學或醫學獎 1995年諾貝爾生理學或醫學獎授與了三位發育生物學家E. B. Lewis(美國加利福尼亞理工學院),E. F. Wieschaus(美國普林斯頓大學)和Nüsslein -Volhard C(德國馬克斯-普朗克學院),以表彰他們對果蠅早期胚胎的基因調控的研究工作,他們發現了一些重要的基因能控制果蠅的胚胎發育。他們通過對畸形果蠅的研究,證明從同源框基因入手,可以闡明胚胎發育的遺傳規律,分析發育畸形的成因。這為研究人類的胚胎發育和闡明畸形產生的機理奠定了重要理論基礎。 Lewis 1918年5月20日生于美國賓夕法尼亞州,1939年在明尼蘇達州大學獲得文學學士學位,1943年在加利福尼亞大學獲得哲學博士和理學博士學位,1947-1948年在劍橋大學的洛克菲勒基金會任職,1948-1956年在加利福尼亞理工學院生物學系任副教授,1956-1966年任教授,1988年退休。自1946年以來,Lewis對果蠅胚胎發育作出了里程碑式的貢獻。Lewis的成果在1978年的一期Nature雜志上作了專門的總結。 Wieschaus 1947年6月7日生于美國的印地安那州,他于1969年獲圣母大學生物學學士學位,1974年獲耶魯大學博士學位。1975-1978年在瑞士蘇黎世大學從事博士后研究。1978-1981年在德國海德堡任歐洲分子生物學實驗所研究小組負責人,這期間他同Niisslein-Volhard合作,共對2萬多只突變果蠅進行了研究。他們的重大發現于1980年在Nature一發表雜志。 Nüsslein-Volhard 1942年10月20日生于德國東部的馬格德堡。她是德國有史以來第一位獲諾貝爾獎的女科學家。她曾先后在法蘭克福和圖賓根攻讀生物學、物理學和化學。1968年大學畢業,1973年獲遺傳學博士學位。1985年任德國馬普協會生物學研究所所長。1987年她又開始著手脊椎動物的胚胎發育的遺傳學研究,找到了研究脊椎動物發育遺傳學的最佳材料-斑馬魚。許多人稱,作為實驗材料,斑馬魚在脊椎動物發育遺傳研究中的地位與果蠅在遺傳學中的地位相當。 3、果蠅-遺傳學最佳試驗模型 果蠅出生2周后就可以繁殖出小果蠅,果蠅的繁殖不要太長的時間。又因它們的染色體數只有8個,比例數較少,所以果蠅是遺傳學研究中的一種很好的實驗材料。從摩最早應用果蠅進行生物學研究的是哈佛大學學者伍德沃思,那是在1900年。后來伍德沃思將果蠅推薦給卡斯爾,并指出果蠅可能是遺傳學研究的最佳實驗模型。卡斯爾又將果蠅介紹給盧茨,盧茨最終介紹給天才學者摩爾根。摩爾根以果蠅為實驗模型,利用顯微鏡觀察和統計學計算方法,經20年不懈研究,終于創立了“基因論”,榮獲了1933年諾貝爾生理學或醫學獎。 1927年,摩爾根的學生美國遺傳學家馬勒用大劑量X射線照射果蠅或其生殖細胞,由此得到的果蠅后代有各種各樣的變異個體。其變異速率比自然變異速率高出10000倍以上。在這些變異的個體中,它們的體毛有的卷曲,有的豎起,有的分叉;有的有不同形狀和顏色的眼睛;翅膀的形狀、大小和數目也不相同;有的甚至沒有眼睛、體毛和翅膀。總計有數百種奇形怪狀的變異個體。馬勒的工作說明,用人工誘變的方法可以獲得突變的物種,其變異速率比自然變異高得多,人工突變種的性狀可以遺傳給它們的后代。由于上述重大成果,馬勒于1946年獲得了諾貝爾生理學或醫學獎。 隨著對果蠅研究的不斷深入,在果蠅的包含5000-10000基因的較小的基因組中,已經鑒定出1000多個基因。其中,有數百個管家基因,編碼果蠅細胞每天所需要的蛋白質。另100個左右的基因似乎不太重要,其功能是支配果蠅眼睛顏色和每只足上生毛的準確數量。其余的基因最為重要,它們控制胚胎的組織。 4、Lewis的重大發現 為了弄清生物的體型結構與基因之間的關系,Lewis進行了幾十年的研究,證實生物體從一單個的受精細胞開始,要發展成為含有數以億計的特化細胞的軀體,生物體內所有的細胞都含有一套完全相同的基因。由于某種原因,在胚胎生長過程中,只有特定細胞中的一些基因是有效的,而其它基因則永久地關閉。每個細胞中的各種基因的開和關造成了細胞的特別功能。例如,產生眼球晶狀體蛋白的基因,只是在形成眼睛的細胞中才有活性,而創造腳趾甲蛋白的基因,即使它們都出現于同一個細胞中,卻不會被表達。 早在1894年,Bateson就觀察到了一類被他稱為同源病變或稱同源異形(homoeosis)的現象。以果蠅為例,即當果蠅的某個基因發生突變后,肢體的某一部位具有同源結構(homologous structure)的器官會錯誤地、并且是特定地長在某個其它器官應該長的位置上。 “同源結構”是指相同來源或同樣結構的器官,“特定地”是指這種錯誤具有專一性。 Lewis在40年代初開始對果蠅突變株中的同源異形現象進行深入研究。他發現這種突變株果蠅幼蟲的體節數目是正常的,但它們軀體的某一節段可為不同節段所替代,如該長腹節的地方卻長出胸節,因而發育成雙胸雙翅的成蟲。他通過深入研究證明:軀體縱軸上各體節相對位置是由一個大的、后稱為Birhorax復合體的同源異形基因家族決定。有關基因在染色體上的排列順序和它們負責的體節的排列順序平行,共同控制體節的正常發育。 5、對同源異形盒基因的深入研究 Lewis的工作為Nüsslein-Volhard和Wieschaus的研究打下了基礎。這兩位科學家研究了果蠅幼蟲體節分節的節段基因。他們在顯微鏡下工作了整整一年,對2萬多只突變果蠅進行了分析,他們終于找到了果蠅在幼蟲期決定幼蟲分節體制的15種不同的基因。他們把15種節段基因突變體按表型分為三類:節段極性突變體(segment polarity ),雙規突變體(pair rulemutant)和缺口突變體(gap mutant)。節段極性基因突變引起節段原型構造異常,每一節段上都有部分缺失和鏡象重復。雙規基因突變時引起每兩體節中有一節段被損壞,因而這種突變體胚胎的節段數只有正常時的一半。缺口基因突變引起整組相鄰節段的消失。 其后,遺傳學家用現代分子生物學技術詳盡分析了這些基因的核昔酸序列及其所編碼的蛋白,發現有關基因,如Antp和ftz中都含有一段180bp的高度保守序列,稱之為同源異形盒(homeobox ),將含有這一序列的基因稱為同源異形盒基因((homeobox gene),由同源異形盒序列編碼的60個氨基酸所組成的蛋白片段稱為同源域(homeodomain)。而含有同源域的蛋白則稱為同源域蛋白(hemeodomain protein)。同源域蛋白是一類重要的轉錄調節因子,作為反式作用因子調節細胞其它基因的表達,通過調控不同細胞類型的發育與分化,決定機體的形態以及內部的器官結構。由于分子生物學家的介入,在果蠅和其它許多生物中都發現了同源異形盒,這得益于Lewis , Nüsslein-Volhard和Wieschaus的先驅性工作。同源異形盒的研究已成為現今發育生物學研究的熱點。 經過這么多年的研究人們發現同源異形盒的主要特點有: ①在黑腹果蠅中,同源異形盒順序的同源性達70-90%,是高度保守的。最近幾年通過對甲殼類、環節類、兩棲類、鳥類以及包括小鼠和人在內的哺乳類進行分子雜交和核苷酸順序分析,都發現了同源異形盒基因。分子生物學的研究把這三位諾貝爾獎得主的研究成果推廣到了所有生物界。 ②同源異形盒都是開放閱讀框(ORF)核苷酸順序中的一部分,是獨立的功能單位,能轉錄成mRNA的。 ③mRNA的時空表達與該同源異形基因的形態發生特性密切相關。 ④同源異形盒編碼的蛋白質是一種DN A結合蛋白,這種蛋白與特定的DN A順序結合,進而控制某些基因的功能。 ⑤與同源異形基因組有關的同源異形盒有多份拷貝,在ANT-C復合體中至少有7份拷貝,在BX-C在至少有3份拷貝。 6、同源異形盒基因研究展望 目前,在人類DNA中已經發現了6個同源異形盒基因。人類也有與果蠅或者鳥類一樣的、調控飛行器產生的基因元件,但是人類并沒有發育出這些器官,這正是同源異形盒基因調控受精卵發育的結果。所以人類現在已經知道,設計新的身體構造就要從對同源異形盒基因的研究著手。科學家們宣稱:人類已經掌握了打開身體構形的萬能遺傳鑰匙,最終揭示胚胎發育奧秘的日子已經不遠了。 迄今為止已發現近百個同源框基因,它們廣泛存于昆蟲、蠕蟲、兩棲類以及哺乳動物的組織中。根據氨基酸序列的相似性,可分成不同的同源域蛋白家族。如Antp家族、en家族、Pou家族、PAX家族、LIM家族等。近年來對同源異形盒基因的研究發展非常快,范圍也很廣,但是主要有以下兩個發展動向: ①一般認為同源域蛋白是一種核蛋白,其本身并不直接影響細胞的結構、功能表型。它可結合于其它基因的啟動子或增強子,或決定這些基因的轉錄與否,或影響有關基因的轉錄水平,進而調控整個機體的發育。但是,同源框基因是否就是發育過程的啟動者?它自身的轉錄是由什么因素調控的?是細胞內其它基因調控,還是受外來理化因素的調控?這一系列的問題目前鮮有人問津,是一個發展動向。 ②曾認為同源框基因的主要功能是在發育期間調控機體的形態。至今國內還有科普文章將其稱為“細胞結構基因”。國外也有人為了突出其特色而稱其為“發育基因”。但近年來以轉基因動物模型等多種實驗手段已經證明,同源框基因不僅在發育期間起作用,而且在成年動物依然有低水平表達。它不僅調節骨胳、肌肉等與軀體結構有關組織的基因表達,而且影響內分泌細胞等的功能。有證據表明同源框基因的實際功能可能比人們原來的認識要廣泛的多。
本站部分文章來自網絡,如發現侵犯了您的權益,請聯系指出,本站及時確認刪除 E-mail:349991040@qq.com
論文格式網(m.donglienglish.cn--論文格式網拼音首字母組合)提供其他論文畢業論文格式,論文格式范文,畢業論文范文