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這次是真的諾貝爾獎,率先出爐的是諾貝爾醫學獎,由研究端粒及端粒脢的三位科學家共同獲得,分別是UCSF的Elizabeth H. Blackburn、Johns Hopkins的Carol W. Greider、還有哈佛的Jack W. Szostak。端粒研究終於出頭天了,由於在下以前所待的實驗室主要就是研究端粒的(不過我沒在做),所以就簡單介紹一下這次的醫學獎研究。

長久以來困擾科學家的一個問題就是,在DNA複製的時候,由於前方需要一段primer的關係,總會有一段沒辦法複製到,如下圖:

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經過了一次次細胞複製以後,照理說染色體會越來越短才對,甚至短到影響染色體尾端的基因,然而我們知道,其實染色體在經過幾代複製之後還是很穩定,所以到底是什麼機制避免染色體縮短的呢?

端粒 (Telomere)是染色體末端的一個特殊結構,其實很早以前就被發現了,但人們只是猜測它可能扮演保護染色體的角色。Elizabeth Blackburn早年的研究就是在做DNA定序的,她發現一種纖毛蟲Tetrahymena的染色體尾端,有一個CCCCAA的序列重複了許多次,但是她當時不知道這段重複的序列有何作用。

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1980年的時候,Elizabeth Blackburn在一個研討會中講到她的觀察,這件事引起了Jack Szostak的注意,因為他那時候作實驗遇到一個困擾的問題,就是每次他把一段小型的染色體送到酵母菌中,最後都被分解掉了。於是他就找上Blackburn合作,將這段重複的序列接到他的小染色體再送到酵母菌中,發現這段小染色體就被保護住了,免於被分解的命運,這項研究成果發表於1982年的Cell,從此關於端粒的研究就如火如荼的展開。這個故事告訴我們參加conference去聽聽別人的研究是很重要的。

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(左圖: 沒有被端粒保護的小染色體馬上被分解。右圖:有端粒保護的小染色體免於被分解)

當時Carol Greider是Blackburn的研究生,在1984年的聖誕節那天,她從細胞萃取物中發現了端粒脢 (Telomerase),她發現這種酵素有一段RNA序列CCCCAA,可以當作模板在染色體尾端延長端粒,這個了不起的發現發表在1989年的Nature。這個故事告訴我們,偉大的科學家在聖誕節也是不休息的。

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後來他們發現,端粒及端粒脢跟細胞的老化有關。研究也指出癌症細胞由於需要大量的複製,所以端粒脢的活性很高,這也許是這些癌症細胞避免細胞老化的原因之ㄧ,所以端粒脢的抑制也成為癌症療法的研究方向。有些疾病則是端粒脢活性太低,例如再生不良性貧血症aplastic anemia,由於骨髓細胞的端粒脢活性不足而無法複製,造成紅血球的不足。因此,經由這三個科學家的努力,讓我們更了解細胞的運作,找出疾病的成因,更進一步發展出治療疾病的方法。

讓我們期待十月七號的化學獎揭曉吧!

References:
1. Szostak JW, Blackburn EH. Cloning yeast telomeres on linear plasmid vectors. Cell 1982; 29:245-255.
2. Greider CW, Blackburn EH. Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. Cell 1985; 43:405-13.
3. Greider CW, Blackburn EH. A telomeric sequence in the RNA of Tetrahymena telomerase required for telomere repeat synthesis. Nature 1989; 337:331-7.

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  • 蛋
  • 偷偷說,我聽過第一位的演講,就在她得獎前一年(當時她已經有Lasker award,被預測是Nobel prize的熱門人選),聽完之後,我只能說,還好她有這些獎項的加持,不然換做是任何一個年輕PI講那種東西,不被噓才怪~
  • 歡迎蛋博士!!你說的會被噓是哪個部份啊?

    Nanobio 於 2009/12/03 23:51 回覆