諾貝爾獎與細胞生物學課件

諾貝爾獎與細胞生物學簡要介紹近20年的諾貝爾獎與細胞生物學的聯(lián)系重點介紹2012年諾貝爾獎2011年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎美國、法國、加拿大三位科學家因在免疫學方面的發(fā)現(xiàn)獲獎。其中一半的獎金歸于BruceA.Beutler和JulesA.Hoffmann，獲獎理由是“先天免疫激活方面的發(fā)現(xiàn)”；另一半獎金歸于RalphM.Steinman，獲獎理由是“發(fā)現(xiàn)樹突狀細胞及其在獲得性免疫中的作用”。2010年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎隨著世界上第一位“試管嬰兒”在英國的誕生，這項技術被稱為醫(yī)學史上的一大奇跡，開創(chuàng)了生殖醫(yī)學領域的新紀元。“試管嬰兒之父”羅伯特·愛德華茲也因此榮獲2010年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。2003年：生理學或醫(yī)學獎:美國科學家保羅?勞特布爾和英國科學家彼得?曼斯菲爾德。他們在核磁共振成像技術上獲得關鍵性發(fā)現(xiàn)，這些發(fā)現(xiàn)最終導致核磁共振成像儀的出現(xiàn)?；瘜W獎:美國科學家彼得?阿格雷和羅德里克?麥金農(nóng)，分別表彰他們發(fā)現(xiàn)細胞膜水通道，以及對離子通道結構和機理研究作出的開創(chuàng)性貢獻。2002年：生理學或醫(yī)學獎:英國科學家悉尼?布雷內(nèi)、約翰?蘇爾斯頓和美國科學家羅伯特?霍維茨。他們?yōu)檠芯科鞴侔l(fā)育和程序性細胞死亡過程中的基因調(diào)節(jié)作用做出了重大貢獻。化學獎:美國科學家約翰?芬恩日本科學家與田中耕一“發(fā)明了對生物大分子進行確認和結構分析的方法”和“發(fā)明了對生物大分子的質(zhì)譜分析法”；瑞士科學家?guī)鞝柼?維特里?！鞍l(fā)明了利用核磁共振技術測定溶液中生物大分子三維結構的方法”，在生物大分子研究領域做出杰出貢獻。2001年：生理學或醫(yī)學獎：美國科學家利蘭?哈特韋爾、英國科學家保羅?納斯和蒂莫西?亨特。他們發(fā)現(xiàn)了導致細胞分裂的關鍵性調(diào)節(jié)機制，這一發(fā)現(xiàn)為研究治療癌癥的新方法開辟了途徑。2000年：生理學或醫(yī)學獎：瑞典科學家阿爾維德?卡爾松、美國科學家保羅?格林加德和埃里克?坎德爾。他們在研究腦細胞間信號的相互傳遞方面獲得了重要發(fā)現(xiàn)。1999年：生理學或醫(yī)學獎：美國紐約洛克菲勒大學的GunterBlobel。他的貢獻是發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)具有控制其運輸和定位的內(nèi)在信號。1998年：生理學或醫(yī)學獎：RolertF．Furchgott（美國），LouisJ．Ignarro（美國）和FeridMurad（美國），發(fā)現(xiàn)NO（一氧化氮）是心血管系統(tǒng)的信號分子。1997年：生理學或醫(yī)學獎：StanleyB．Prusiner（美國），發(fā)現(xiàn)一種新型的致病因子—感染性蛋白質(zhì)顆粒Prion?；瘜W獎：Paul．Boyer（美國）和JohnE．Walker（英國），闡明ATP酶促合成機制；JensC．Skou（丹麥），發(fā)現(xiàn)輸送離子的Na+，K+-ATP酶。1996年：生理學或醫(yī)學獎：PeterC．eherty（美國）和ROlfM．Zinkernagel（瑞士），發(fā)現(xiàn)T細胞對病毒感染細胞的識別受MHC（主要組織相容性復合體）限制。1994年：生理學或醫(yī)學獎：lfredG．Gilman（美國）和MartinROdbell（美國），發(fā)現(xiàn)G蛋白及其在細胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導中的作用。1993年：生理學或醫(yī)學獎：RichardJ．ROberts（美國）和PhilliPA．SharP（美國），發(fā)現(xiàn)斷裂基因?；瘜W獎：Karyn．wtullis（美國），發(fā)明PCR方法；MichaelSmith（加拿大），建立DNA合成用于定點誘變研究。1992年：生理學或醫(yī)學獎：EdmondH．Fischer（美國）和EdwinG．Krebs（美國），發(fā)現(xiàn)可逆蛋白質(zhì)磷酸化是一種生物調(diào)節(jié)機制2012諾貝爾生理與醫(yī)學獎獲獎人物簡介獲獎原因及發(fā)現(xiàn)所研究機制對科學方面的影響約翰·伯特蘭·格登：約翰·戈登，1933年出生于英國漢普郡。38歲當選英國皇家學會會員，50歲進入劍橋大學動物系，擔任細胞生物學講座教授，現(xiàn)任職于劍橋大學戈登學院。56歲獲得以色列沃爾夫醫(yī)學獎。被譽為動物細胞全能型研究的先驅(qū)。山中伸彌：山中伸彌，1962年出生于日本大阪府，日本醫(yī)學家，京都大學再生醫(yī)科研究所干細胞生物系教授，大阪市立大學醫(yī)學博士(31歲)，美國加利福尼亞州舊金山心血管疾病研究所高級研究員。山中伸彌是誘導多功能干細胞(iPScell)創(chuàng)始人之一。2007年，他所在的研究團隊通過對小鼠的實驗，發(fā)現(xiàn)誘導人體表皮細胞使之具有胚胎干細胞活動特征的方法。此方法誘導出的干細胞可轉(zhuǎn)變?yōu)樾呐K和神經(jīng)細胞，為研究治療目前多種心血管絕癥提供了巨大助力。這一研究成果在全世界被廣泛應用，因為其免除了使用人體胚胎提取干細胞的倫理道德制約。解析ShinyaYamanaka發(fā)現(xiàn)誘導干細胞（iPS）的來龍去脈比較簡單，就是跟蹤他順次研究的基因:ApoBEC1-Nat1-Fbx15，最后發(fā)現(xiàn)iPS。有趣的是他在順次研究這些基因的時候轉(zhuǎn)了兩次方向：ApoB是血脂蛋白，研究它的編輯酶ApoBEC1是為了調(diào)節(jié)血脂，但是卻發(fā)現(xiàn)ApoBEC1過表達的小鼠得了肝癌；為了研究致癌機理，他找到ApoBEC1的下游蛋白Nat1，Nat1的敲除導致小鼠在胚胎期死亡，以及胚胎干細胞在體外無法分化；于是他又開始研究起胚胎干細胞，找到許多胚胎干細胞特異表達的基因，其中之一是Fbx15，最后用Fbx15敲除鼠建立assay（篩選方法/系統(tǒng)），幸運地篩選出了iPS。ips（誘導干細胞）展望與啟示

兩個安全隱患決定了iPS細胞無法在短時間內(nèi)進入臨床應用1、c-Myc的另一種身份：癌基因2、基因載體——逆轉(zhuǎn)錄病毒（retroviruses）c-Myc有編碼轉(zhuǎn)錄因子和癌基因的雙重身份實驗中發(fā)現(xiàn)如果優(yōu)化細胞培養(yǎng)條件，即使不使用c-Myc，也能將小鼠細胞轉(zhuǎn)化為iPS細胞在過去的幾年時間內(nèi)，科學家利用蛋白、信使RNA還有小RNA等手段替代病毒誘導，都很有效地保證了iPS細胞無外源基因的插入為了比較含有和不含c-Myc的iPS細胞的安全性，山中伸彌將兩類細胞分別移植到100只小鼠體內(nèi)：100天后，接受不含c-Myc的iPS細胞的小鼠無一死亡，而另外100只小鼠則有6只死于癌癥基因載體——逆轉(zhuǎn)錄病毒（retroviruses）利用這類載體向細胞插入基因，會使生成的干細胞充滿病毒。而且，逆轉(zhuǎn)錄病毒還可能誘導細胞突變，導致癌癥

問題的解決：2008年9月，哈佛大學干細胞研究所的一個研究組宣布，他們用腺病毒作為載體，制造出了小鼠iPS細胞。1個月后，山中伸彌又用質(zhì)粒（即環(huán)形DNA片段）攜帶基因，成功制造出iPS細胞。逆轉(zhuǎn)錄病毒的其他替代品還有蛋白質(zhì)和脂質(zhì)分子科學家成功誘導了多種遺傳疾病的iPS細胞，其中包括常見的帕金森氏病、阿爾茲海默病還有地中海貧血癥等等這些病人來源的iPS細胞給我們在體外研究疾病發(fā)生的機制提供了機會，這些細胞還為再生醫(yī)學和藥物試驗帶來了希望利用iPS技術來研究孤獨癥就是一個很好的范例，科學家將來源于孤獨癥患者的細胞轉(zhuǎn)變成iPS細胞，然后再將細胞分化形成神經(jīng)細胞，在體外模擬孤獨癥的神經(jīng)細胞病變，并且成功地測試藥物的治療效果啟示他的偉大發(fā)現(xiàn)讓全球科學家感到無比興奮，也給生物醫(yī)學領域帶來了無數(shù)可能，但這位曾經(jīng)的醫(yī)生依然非常謙虛和謹慎：“我們還有許多基礎性工作要做，比如確保iPS細胞的安全性。這不是奧運會中的國際競爭，而是國際合作?，F(xiàn)在，我們的所有工作都只是一個開頭?！鼻拜叺脑捝街校貉芯咳绻婚_始就過分注重為社會做貢獻，往往都會比較淺顯。如果大家都開展接近實用化的研究，就會將未來的創(chuàng)新之芽扼殺在搖籃