三美國科學家獲2017諾貝爾生理學或醫學獎 發現生物鐘控制基因及相關蛋白

這三位科學家最初從果蠅裡面發現與生物鐘有關的這些基因， 對生物節律的研究是非常基礎和重要的， 節律的紊亂在動物醫學上， 影響到睡眠和腫瘤的發生；在植物上， 跟農藝性狀、作物產量、衰老和後熟都有關係

記者 周泰來

北京時間10月2日下午5點30分許， 2017年諾貝爾生理學或醫學獎揭曉。 三名美國科學家， 傑弗理·霍爾（Jeffrey C Hall）、邁克爾·羅斯巴殊（Michael Rosbash）和邁克爾·楊（Michael W Young）因發現控制生物鐘的分子機制， 共用了今年的諾貝爾生理學或醫學獎。

圖片來自視覺中國

地球上的生物都需要適應地球的晝夜更替。 科學家們很早就發現， 包括人類在內的生物都有生物鐘來預測和適應每天的作息規律。 但生物鐘的運作機制在很長一段時間裡是一個謎。

此次的三位諾貝爾獎獲得者在生物鐘領域做出了卓越的貢獻。 他們使用果蠅作為模式動物， 分離出了一個叫Period的基因，

這個基因能夠控制生物的日常節律。 他們的研究表明， Period基因能夠編碼一種叫PER的蛋白質。 在細胞裡， 這種蛋白質夜間積累， 白天降解， 其濃度以24小時為週期波動， 與晝夜節律同步。 隨後， 他們發現了其他與生物鐘有關的蛋白質， 並闡明了在細胞中生物鐘是如何不停運轉的。

傑弗理·霍爾1945年生於紐約， 目前就職於美國緬因大學；邁克爾·羅斯巴殊1944年生於坎薩斯城， 目前是美國布蘭迪斯大學的教授；邁克爾·楊1949生於邁阿密， 目前是美國洛克菲勒大學的教授。

“時間生物學和生物鐘是研究機體內在節律的， 是一個非常基礎的科學問題。 它不屬於發現性質， 人人都知道有節律現象， 不像去年諾獎獲得者大隅良典新發現細胞自噬現象，

那是以前大家都不知道， 後來新發現的。 ”河北師範大學生命科學學院研究植物生物鐘的分子機理問題的博士生導師徐小冬對財新記者說， “但是對生物節律的研究是非常基礎和重要的。 因為節律的紊亂， 在動物醫學上， 影響到睡眠和腫瘤的發生；在植物上， 跟農藝性狀、作物產量、衰老和後熟都有關係。 ”

中國細胞生物學學會生物節律分會會長， 蘇州大學劍橋-蘇大基因組資源中心主任徐瓔對財新記者表示， 此次三位元諾獎獲主對生物鐘領域貢獻巨大。 “這三位科學家最初從果蠅裡面發現與生物鐘有關的這些基因。 由於有了他們的發現， 才導致了這個領域迅速找對了方向， 後來在小鼠、植物、人裡面都找到了這樣的基因，

推動了整個領域的發展。 ”

徐瓔稱， 生物鐘領域已經慢慢從一個好奇心驅動的研究， 到現在有了很多實用的價值。 比如生物鐘和很多生理過程乃至疾病緊密聯繫。 像年紀輕晚起晚睡， 老了早起早睡， 這是生物鐘隨著年齡的變化而變化。 像調時差， 中國人去美國， 也依賴於生物鐘的作用。 生物鐘也與腫瘤有關， 比如長期“三班倒”的工人患乳腺癌、直腸癌等的風險會增加。 另外， 生物鐘領域從行為上去找對應基因的這種研究方法， 在三位諾獎獲得者做研究的那個年代是非常先進的， 這也導致生物鐘領域一直走在很多生命科學領域的前面。 ■