诺贝尔医学及生理学奖控制细胞周期的关键物质.pptx

2001年10月8日,瑞典皇家科学院宣布本届诺贝尔生理学及医学奖授予发现“细胞周期中关键调节剂(keyregulators)”,他们共获奖金100万美元。一、,1964年在麻省理工学院获得博士学位,现任职于西雅图FredHutchinson癌症研究中心。 (美国),)因为发现了调控细胞周期的一族特异性基因而获得诺贝尔奖。其中一个名为“start”的基因在细胞周期的第一步中发挥中心作用。Hartwell还引入了“checkpoint”的概念,这对于细胞周期的理解是十分有帮助的。②,1970年在伯明翰大学获得理学学士学位,1973年在EastAnglia大学获得博士学位,现就职于伦敦帝国癌症研究基金会。(英国),克隆并用遗传学方法和分子生物学方法研究了细胞周期中的一个关键调控因子CDK(cyclin依赖性激酶)。他证明了CDK的功能在进化上是极其保守的。CDK通过磷酸化其它蛋白质而推进细胞周期。③,1965年在剑桥大学获得博士学位,现任职于伦敦帝国癌症研究基金会。(英国),因为发现cyclin而获奖。Cyclin是正调控CDK功能的蛋白质。他发现cyclin在每一次细胞分裂中都会周期性地降解,这种机制对于细胞周期的调控十分重要。二、研究背景1.“细胞周期”(cellcycle)又称“细胞分裂周期”,是指细胞从一次分裂结束到下一次分裂结束所经历的全过程。1882年,Kiel大学的解剖学教授Flemming即在光学显微镜下观察到形态明显变化的动物细胞有丝分裂现象。此后,许多科学家做了大量的相关研究。但由于早期科学发展的局限性,当时的科学家们仅仅认为有丝分裂期是细胞增殖的主要活动期,因此将细胞活动分为分裂期和静止期(间期)。他们更关注于有丝分裂时染色体的变化情况,而对于细胞周期的分子调控机制研究甚少。,才开始研究细胞周期以及细胞分裂的分子调控机理。科学家用32P标记的磷酸盐浸泡蚕豆苗,并在不同时间取根尖进行放射自显影的研究,发现遗传物质DNA的复制只发生于细胞间期的一段时间,这段时间与有丝分裂期前后各存在一个时间间隙。从而科学家明确提出了细胞周期的概念,并将它依次分为G1期、S期、G2期和M期。后续的实验又进一步证明了在动植物细胞中细胞周期存在的普遍性,从而为细胞增殖的研究开创了新的方向。因此,细胞周期的揭示成为20世纪50年代细胞生物学研究的重大发现之一。细胞周期包括一下几个阶段:G1→S→G2→M在G1期,细胞逐渐长大;尺寸到达一定程度的时候进入S期,此时为DNA合成作准备S期DNA开始合成,细胞复制遗传物质;在G2期,细胞检查DNA复制是否完成,并合成大量蛋白质为细胞分裂作准备;在M期,染色体分离,细胞分裂为两个子细胞,子细胞获得与父代完全相同的遗传信息。分裂完成后,子细胞进入G1期,开始下一轮细胞周期。,即使同一个体中的不同细胞,其细胞周期的长短也不相同。一般地,G1期的时间变化较大,而S+G2+M的时间变化则相对恒定。进入细胞周期的细胞是处于分裂状态的细胞,而另外一些细胞则处于不分裂的状态,这类细胞被称为休眠细胞,它们所处的时期为G0期。细胞周期的调节,能保证细胞周期中各期按照正常顺序进行,并纠正细胞分裂过程中出现的任何错误。它的紊乱,将导致细胞增殖、分化异常,发生癌变,甚至死亡。目前研究热点:一、研究细胞是怎样启动和完成有关细胞增殖的生物学事件;二、研究细胞如何保证这些事件精确地按次序进行。这样就给科学家们带来了新的疑问:细胞周期的具体调节机制是什么?调控因子是什么?