对端粒和端粒酶研究作出重大贡献的3位科学家共同获得了2009年度生理学或医学奖之殊荣，他们的研究揭开了细胞分裂过程中染色体如何复制的奥秘，促进了人类对癌症、遗传疾病和衰老的研究进程。

 

30载终成正果

 

　　伊丽莎白·布莱克本（Elizabeth Blackburn，左），美国加利福尼亚旧金山大学的生物化学家；卡萝尔·格雷德（Carol Greider中），约翰霍普金斯医学院的遗传学家；杰克·绍斯塔克（Jack Szostak，右），哈佛医学院的遗传学家，这3位科学家分享了今年的诺贝尔生理学或医学奖，而布莱克本和格雷德则成为世界上首次共享诺贝尔奖的两位女性。
 
　　从1950年代开始，科学家就开始探索遗传基因是如何被复制的，但当时没人能够明白，为什么DNA链的末端无法被复制。当时加州大学伯克利分校年轻的研究人员布莱克本在对一种生活在水中的单细胞有机体四膜虫的染色体进行研究时，注意到它的DNA序列为CCCCAA，即在染色体末端重复了多次。
 
　　在1980年的一次会议上布莱克本公布了她的研究结果。也正是在那次会议上，布莱克本认识了绍斯塔克，当时绍斯塔克刚刚有了一个新的发现，迷你染色体在被引入酵母细胞后迅速退化。双方决定联手进行研究，将CCCCAA序列引入迷你染色体，然后注入酵母细胞。
 
　　该序列被称为端粒，可保护迷你染色体末端的完好无损和防止退化，这表明在DNA复制过程中存在着一种以前所不知道的机制。1982年布莱克尔和绍斯塔克在《细胞》杂志上联袂发表了他们的研究成果。
 
　　此后不久，布莱克本和她当时的研究生格雷德，发现了一种叫做端粒酶的酶，这种酶是端粒DNA序列形成的原因。端粒酶的RNA组成中含有CCCCAA序列，是进行复制的模板，端粒酶的存在使得DNA链的自我复制从头至尾完美无缺。她们分别于1985、1989年在《细胞》和《自然》上发表了研究成果。
 
　　“这项研究实际上是格雷德的博士论文，”美国国立医学科学研究所所长杰里米·伯格（Jeremy Berg）说，“从事基础研究的研究生往往被忽视，但他们的工作有可能会对科学事业产生很大的影响，正如今年的诺贝尔生理或医学奖的揭晓所表明的那样。”
 
　　布莱克本和绍斯塔克接着发现，端粒酶RNA突变导致端粒的逐渐缩短，最终分别抑制了四膜虫和酵母的细胞分裂，格雷德还发现，端粒可延迟人类细胞的衰老。
 

基础研究结硕果

　　根据ISI学术信息资源网提供的数据，关于端粒与端粒酶活性的一些重要论文被引用了2000次以上，并对多个医学研究领域产生了重要的影响。一些皮肤、肺部的遗传疾病以及骨髓疾病，如贫血，已被证明是由端粒酶缺陷导致的。科学家们还认为，端粒缩短是导致衰老的原因，虽然目前认为衰老是多种因素综合的结果，但端粒在衰老过程中所起的作用仍然是科学家研究的重点。
 
　　癌症研究亦得益于这3人的诺贝尔获奖者的工作。与正常的人类细胞不同，癌细胞无论分裂多少次，都能够保存其端粒；而正常细胞随着年龄的增长，端粒会越来越短，直至消失。研究还表明，癌细胞端粒酶的活性十分活跃，目前进行的一些临床研究正在寻求是否能有途径破坏癌细胞的端粒酶，以阻止癌细胞的扩散。
 
　　“他们获得诺贝尔奖项是当之无愧的，”得克萨斯大学西南医学中心细胞生物学家杰里·谢伊（Jerry Shay）说，他的工作是调查端粒酶和端粒在疾病治疗中的使用。“布莱克本、格雷德和绍斯塔克能获此殊荣，令我们感到兴奋，我期盼在这个令人着迷的科学研究领域内能招收更多新的学生和研究人员。”
 
　　“他们3位能赢得诺贝尔奖特别令人高兴，”佛罗里达大学的分子生物学家马克·穆勒（Mark Muller）说，他的研究方向是以端粒酶作为抗癌药物的靶标。他还说：“除了癌症研究之外，他们的一些基础研究成果还加强了我们在干细胞研究和生殖性克隆方面的能力。”
 
　　布莱克本、格雷德和绍斯塔克曾赢得2006年度的拉斯克基础医学奖（Lasker Award），这是美国医学界的最高奖项，通常被称为“美国的诺贝尔奖”。
 

资料来源 The Scientist

责任编辑 则 鸣