諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予解開DNA謎團(tuán)的研究培訓(xùn)課件

1、2009年10月5日諾貝爾瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，將2009年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國加利福尼亞舊金山大學(xué)的伊麗莎白布萊克本(Elizabeth Blackburn)、美國巴爾的摩約翰霍普金醫(yī)學(xué)院的卡羅爾-格雷德(Carol Greider)、美國哈佛醫(yī)學(xué)院的杰克紹斯塔克(Jack Szostak)以及霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所，以表彰他們發(fā)現(xiàn)了端粒和端粒酶保護(hù)染色體的機(jī)理。2009年10月5日諾貝爾瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院宣布，將200卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院方面稱，這三人“解決了生物學(xué)上的一個重大問題”，即在細(xì)胞分裂時染色體如何進(jìn)行完整復(fù)制，如何免于退化。其中奧秘全部蘊藏在端粒和端粒酶上。由染色體根冠

2、制造的端粒酶(telomerase)是染色體的自然脫落物，能引發(fā)衰老和癌癥。端粒也被科學(xué)家稱作“生命時鐘”。在新細(xì)胞中，細(xì)胞每分裂一次，端粒就縮短一次。卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院方面稱，這三人“解決了生物學(xué)上的一個重大問題當(dāng)端粒不能再縮短時，細(xì)胞就無法繼續(xù)分裂而死亡。伊麗莎白，布萊克本他們發(fā)現(xiàn)的端粒酶，在一些失控的惡性細(xì)胞的生長中扮演重要角色。大約90%的癌細(xì)胞都有著不斷增長的端粒及相對來說數(shù)量較多的端粒酶。當(dāng)端粒不能再縮短時，細(xì)胞就無法繼續(xù)分裂而死亡。伊麗莎白，布萊 伊麗莎白布萊克本擁有美國和澳大利亞雙重國籍。她1948年出生于澳大利亞，在澳大利亞墨爾本大學(xué)修完大學(xué)課程后，又于1975年拿到了英國劍橋

3、大學(xué)博士學(xué)位。 伊麗莎白布萊克本擁有美國和澳大利亞雙重國籍。她19伊麗莎白布萊克本因?qū)W術(shù)成就卓著曾被美時代周刊評為年度全球最具影響力的100個人物之一。布萊克本曾在美國耶魯大學(xué)任博士后研究員，并曾任教于美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校，自1990年開始擔(dān)任美國加利福尼亞大學(xué)舊金山分校生物學(xué)和生理學(xué)教授。 伊麗莎白布萊克本因?qū)W術(shù)成就卓著曾被美時代周刊評為年度全卡蘿爾格雷德，美國人。她于1961年出生在美國加利福尼亞州，曾先后就讀于加利福尼亞大學(xué)圣巴巴拉分校和伯克利分校，并于1987年獲得博士學(xué)位，其導(dǎo)師正是伊麗莎白布萊克本。格雷德曾在美國科爾德斯普林實驗室從事博士后研究，從1997年起她開始擔(dān)任約翰

4、斯霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授。 卡蘿爾格雷德，美國人。她于1961年出生在美國加利福尼亞州杰克紹斯塔克，美國人。1952年生于倫敦，在加拿大長大。他曾先后就讀于加拿大麥基爾大學(xué)和美國康奈爾大學(xué)，并于1977年在康奈爾大學(xué)獲得博士學(xué)位。紹斯塔克自1979年開始在哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院任教，目前是馬薩諸塞綜合醫(yī)院遺傳學(xué)教授，并同時任職于美國霍華德休斯醫(yī)學(xué)研究所。 杰克紹斯塔克，美國人。1952年生于倫敦，在加拿大長大。他三名科學(xué)家，他們解決了生物學(xué)的一個重大問題：在細(xì)胞分裂時染色體如何完整地自我復(fù)制以及染色體如何受到保護(hù)以免于退化。這三位諾貝爾獎獲得者已經(jīng)向我們展示，解決辦法存在于染色體末端端粒，以及形成端粒

5、的酶端粒酶?！皵y帶基因信息的DNA線狀長分子擠壓形成染色體，端粒就像一頂高帽子置于染色體頭上。三名科學(xué)家，他們解決了生物學(xué)的一個重大問題：在細(xì)胞分裂時染色伊麗莎白-布萊克本和杰克-紹斯塔克發(fā)現(xiàn)端粒的一種獨特DNA序列能保護(hù)染色體免于退化。卡羅爾-格雷德和伊麗莎白-布萊克本確定了端粒酶，端粒酶是形成端粒DNA的成分。這些發(fā)現(xiàn)解釋了染色體的末端是如何受到端粒的保護(hù)的，而且端粒是由端粒酶形成的。如果端粒縮短了，細(xì)胞就會老化。伊麗莎白-布萊克本和杰克-紹斯塔克發(fā)現(xiàn)端粒的一種獨特DNA序相反，如果端粒酶的活動顯著，端粒的長度也就能得以保持，并且細(xì)胞衰老也將延后。癌細(xì)胞就是一個例子，癌細(xì)胞被認(rèn)為是具有永久

6、生命力的。相反，某些特定的遺傳疾病，會出現(xiàn)一些有缺陷的端粒酶這樣的特征，導(dǎo)致?lián)p害細(xì)胞。對此諾貝爾獎頒給這一細(xì)胞基本機(jī)制的發(fā)現(xiàn)，這一發(fā)現(xiàn)有助于新的治療措施的發(fā)展。相反，如果端粒酶的活動顯著，端粒的長度也就能得以保持，并且細(xì) 總之，伊麗莎白-布萊克本、卡羅爾-格雷德以及杰克-紹斯塔克的發(fā)現(xiàn)提高了人們對于細(xì)胞的理解的深度，闡明了疾病機(jī)制，有助于未來新治療方法的發(fā)展。 總之，伊麗莎白-布萊克本、卡羅爾-格雷德端粒簡介1、概念： 真核細(xì)胞線性染色體末端的一組重復(fù)DNA序列 ，通常由富含鳥嘌呤核苷酸(G)的短的串聯(lián)重復(fù)序列組成。2、組成： 端粒簡介 DNA：短的串聯(lián)重復(fù)序列，不含功能基因 蛋白質(zhì)：與單鏈富

7、G端粒DNA結(jié)合的蛋白；與雙鏈端粒DNA結(jié)合的蛋白 DNA：短的串聯(lián)重復(fù)序列，不含功能基因3、作用：（1）維持染色體的穩(wěn)定性（2）起細(xì)胞分裂計時器的作用4、因為端粒長度的縮短而導(dǎo)致細(xì)胞分裂的停止的機(jī)制尚不清楚，目前有三種理論： 第一種認(rèn)為不斷縮短的端粒最終將會影響到鄰近的基因。 第二種認(rèn)為端粒DNA的完全丟失將會產(chǎn)生損傷的信號，這將會激活P53。 第三種認(rèn)為不是損傷的信號，而是縮短了的端粒本身激活了P53。3、作用：端粒酶簡介1、概念：端粒酶是一種RNA與蛋白的復(fù)合體，它以自身RNA上的一個片段為模板通過逆轉(zhuǎn)錄合成端粒重復(fù)序列，并通過一端粒酶簡介種RNA依賴性聚合酶（如逆轉(zhuǎn)錄酶）機(jī)制加到染色體

8、3末端以延伸端粒。 2、組成：RNA（作為模板） 蛋白質(zhì)（反轉(zhuǎn)錄酶）3、作用機(jī)制： 在端粒DNA的復(fù)制時，端粒酶既有模板，又有逆轉(zhuǎn)錄酶這兩方面的作用。其與端粒3端結(jié)合后，以其RNA為模板，經(jīng)反轉(zhuǎn)錄延長端粒，從而保護(hù)DNA雙鏈末段免遭降解及相互融合。種RNA依賴性聚合酶（如逆轉(zhuǎn)錄酶）機(jī)制加到染色體3末端以延研究端粒和端粒酶的醫(yī)學(xué)意義、作為診斷腫瘤的工具 通過獲得活檢組織的標(biāo)本作端粒酶的檢測，可以鑒別病變組織的良惡性，這種方法具有很高的靈敏度及特異性。、作為腫瘤分期及預(yù)后的指標(biāo) 由于端粒酶在腫瘤不同階段表達(dá)的不同，以及與臨床結(jié)果的密切關(guān)系，因此它可以作為一腫瘤分期及預(yù)后的指標(biāo)。、作為治療腫瘤途徑 抑制端粒酶的活性或人為地縮短端粒的長度，都可使細(xì)胞的活力及不死性受到損傷；抑制端粒酶的活性對那些端粒長度短的腫瘤會很快起效，同時利用細(xì)胞殺傷劑與那些端粒酶抑制劑會提高療效研究端粒和端粒酶的醫(yī)學(xué)意義有關(guān)端粒和端粒酶的的重大事件1939年，BarbaraMcClintock發(fā)現(xiàn)玉米細(xì) 胞的染色體斷裂末端容易融合1972年，JamesWatson提出染色體復(fù)制的末端隱縮問題1978年，報道四膜蟲的端粒序列1982年，端粒的發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致人工染色體的發(fā) 明1984年，報道酵母的端粒序列1985年，報道四膜蟲的端粒酶活性有關(guān)端粒和端粒酶的的重大事件1989年，報道四膜蟲端粒酶的RN