诺贝尔奖与遗传学.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1910年诺贝尔生理学或医学奖得主,科塞尔 A1brecht Kossel,1853年-1927,德国 海德尔堡大学 生理学教授,为探明生命的起源及遗传奥秘打下了基础,科塞尔，德国生物化学家。科塞尔的研究开始于指出这一点：,核蛋白含有蛋白质部分和非蛋白质部分,，因此尽可以不必说那含糊不清的核蛋白，而说核的蛋白质，其中的非朊基（非蛋白质部分）就是“核酸”。科塞尔析出两种不同的嘌呤：胸腺嘧啶（这是他第一个离析出来的）、胞嘧啶。,不过他没有看出（差不多半个多世纪也没人看出）精子和一切细胞中的关键性的化合物是核酸而不是蛋白质。而核酸是以非常复杂的形式存在于精子细胞中的。科塞尔没有意识到核酸研究的全部重要意义，但他的工作却给人以深刻的印象。1910年因其对蛋白质和核酸的研究荣获诺贝尔生理学与医学奖。,摩尔根在长期的试验中发现，由于同源染色体的断离与结合，而产生了基因的互相交换。不过交换的情况很少，只占。,连锁和交换定律，是摩尔根发现的遗传第三定律。,他于20世纪20年代创立了著名的基因学说，揭示了基因是组成染色体的遗传单位，它能控制遗传性状的发育，也是突变、重组、交换的基本单位。但基因到底是由什么物质组成的？这在当时还是个谜。,1946年诺贝尔生理学或医学奖得主,缪勒HermannJoseph Muller美国遗传学家印第安纳大学 教授18901967,发现x线照射引起基因突变，为人工诱导突变开辟了重要途径,缪勒一生发表论文372篇，由他建立的检测突变的CIB方法至今仍是生物监测的手段之一。1927年，缪勒在科学杂志发表了题为“基因的人工蜕变”的论文，首次证实X射线在诱发突变中的作用，搞清了诱变剂剂量与突变率的关系，为诱变育种奠定了理论基础，解决了如下几个问题：用较高剂量的X射线处理精子，能诱发真正的基因突变。,用不同剂量的X射线，在生命周期的不同时刻和不同条件下处理果蝇，将得到不同的结果。突变类型包括致死突变、半致死突变、非致死突变。除基因突变外，X射线也能造成基因在染色体上的次序重新排列，且比例很高或结构变异。X射线处理并非是使该染色体上存在的全部基因物质都发生永久性的改变，常常只影响到其中一部分。X射线处理并未显著提高回复突变率。这说明诱变的发生也是随机的。,1945年，美国在日本长崎和广岛投下了尚处于初级研究阶段的核武器原子弹。原子弹的受害者仅仅是死伤吗？在此之前，人们与放射性物质打交道已有40余年，但对其生物学效应、特别是遗传学效应几乎一无所知。缪勒在他的论文中明确指出：“现代X射线治疗常用的照射处理实践肯定不会造成永久性的不孕。”这标志着人类对诱变的认识已趋成熟。随后，“原子时代的遗传学”、“辐射遗传学”成为热点。其它物理或化学诱变剂逐一被发现及研究。为了维护人类健康，检测致畸、致癌、致突变环境因素的工作日益受到重视。,1958年诺贝尔生理学或医学奖得主,比德尔 George Wells Beadle,美国遗传学家19031989,塔特姆Edward Lawrie Tatum,美国生物化学家19091975,莱德伯格Joshua Lederberg,美国遗传学家1925年-,发现了基因通过调节特定的化学事件而起作用,比德尔为美国生化遗传学家，比德尔等通过果蝇复眼色素的研究和脉孢菌的营养缺陷型的研究，于1941年提出了“一个基因一种酶”假说。这一假说揭示了基因的基本功能。他所使用的营养缺陷型研究方法，以后被广泛应用于各种代谢途径和发育途径的研究。J.莱德伯格采用大肠杆菌的营养缺陷型发现了细菌的遗传重组，从而开辟了微生物遗传学研究的广阔领域。因此，无论在概念上还是在方法上,，“一个基因一种酶”的假说及工作，是分子生物学的重要基础之一。,为此，比德尔与泰特姆以及莱德伯格共同获得了1958年的诺贝尔生理学或医学奖。,1959年诺贝尔生理学或医学奖得主,奥乔亚Severo Ochoa,美国生化遗传学家19051993,科恩伯格Arthur Kornberg美国生化遗传学家1918年-,发现了RNA和DNA的生物合成机理,奥乔亚（Ochoa,Serero),西班牙,-美国生物化学家。奥乔亚的主要声望是同他在核酸方面的工作联系在一起的。1955年，奥乔亚合成的RNA不同于天然的RNA。在天然的RNA中，四种核苷酸中的每一种都是存在的，而奥乔亚能以一种核苷酸构成合成的RNA，这种合成的RNA中是由这一种核苷酸无穷尽地重复构成的。次年，科恩伯格扩展了奥乔亚的工作并合成了DNA。因此，奥乔亚和科恩伯格分享了1959年诺贝尔医学和生理学奖金。,1962年诺贝尔生理学或医学奖得主,克里克 Crick英国物理学家美国加州圣地亚哥的索尔克研究院 教授19162004,克里克、沃森、威尔金斯获1962年诺贝尔生理学或医学奖沃森:美国遗传学家1928威尔金斯：英国物理学家1916,建立了DNA的双螺旋模型,1953年4月25日，英国著名的科学期刊自然杂志发表了沃森、克里克的一篇优美精炼的短文，宣告了DNA分子双螺旋结构模型的诞生。这一期杂志还发表了富兰克琳和威尔金斯的两篇论文，以实验报告和数据分析支持了沃森、克里克的论文。这一年，沃森年仅25岁，克里克也只有37岁，尚未获得博士学位。这两个年轻人之所以超越了其他看似更具实力的竞争者，赢得了这场科学赛跑的胜利，是由于他们具有清醒的宏观洞察力、非凡的科学想像力和严密的逻辑思维能力，选择了正确的研究路线，广泛借鉴他人的研究成果并加以综合性的科学思考。1962年，沃森、克里克与威尔金斯因研究DNA双螺旋结构模型的成果，共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。,1965年诺贝尔生理学或医学奖得主,雅各布Jacob,法国巴黎巴斯德研究所,1920年-,尔沃夫Lwoff,法国巴黎巴斯德研究所,1902-1994年,莫诺Monod,法国巴黎巴斯德研究所,1910-1976年,发现了酶和病毒的合成的遗传调节,雅各布(Francois Jacob 1920)法国遗传学家，莫诺(Jacques Monod 19101976)法国细菌遗传学家，尔沃夫(Andre Wof 19021994)法国细菌遗传学家，莫诺研究细菌生长，提出了“诱导酶”假说，并与雅各布共同提出信使核糖核酸(rsRNA)和操纵子的重要理论(1958年)；尔沃夫发现温和噬菌体中的原噬菌体是一种能和细菌染色体相结合而一起复制的结构，是一类调节基因活性的基因。他们共享1965年诺贝尔生理学或医学奖。,1966年诺贝尔生理学或医学奖得主,劳斯 Peyton Rous美国微生物学家18791970,哈金斯 Huggins美国19011998,发现了引致肿瘤的病毒和前列腺癌的激素治疗,劳斯美国微生物学家，发现肿瘤诱导病毒，因提出病毒致癌学说，开创癌症起因研究的新纪元而获得1966年诺贝尔生理学或医学奖。哈金斯1966年因其证实注射合成雌性激素能使雄性个体的,前列腺,肿瘤消失并证明了使用化学药物控制恶性肿瘤的可能性而劳斯共获得诺贝生理医学奖。,1968年诺贝尔生理学或医学奖得主,霍利 Holley美国分子生物学家19221993,科拉纳Khorana美国生物化学家1922,尼伦伯格Nirenberg美国生化遗传学家1927,解读了遗传密码及其在蛋白质合成方面的机能,霍利(Holley 19221993)美国分子生物学家，1964年末，他查明了RNA的核苷酸顺序，因此被授予诺贝尔奖。尼伦伯格与Matthaei一同证明，在蛋白质合成过程中需要信使RNA，合成的信使RNA可用以译解遗传密码。,1969年诺贝尔生理学或医学奖得主,发现了病毒的复制机制和基本结构,德尔布吕克Max Delbrtick德国细菌遗传学家19061981,赫尔希Hershey美国遗传学家19081997,卢里亚Luria美国微生物学家19121991,他们3人发现了病毒的复制和遗传结构，证明遗传物质是DNA而不是蛋白质，因而获得1969年诺贝尔生理学或医学奖。,1975年诺贝尔生理学或医学奖得主,巴尔的摩Bahirsore美国微生物学家1938,杜尔贝科Dulbecco美国病毒学家1914,特明Tersin美国肿瘤学家19341994,发现了逆转录酶和肿瘤病毒和细胞遗传之间的相互作用,巴尔的摩和特明发现了逆转录酶，证明遗传信息不仅由DNA到RNA，也可由RNA到DNA；杜尔贝科发现了肿瘤病毒和细胞遗传之间的相互作用，而与巴尔的摩和特明共享1975年诺贝尔生理学或医学奖。,1978年诺贝尔生理学或医学奖得主,限制性核酸内切酶的发现及其在分子遗传学中的应用,阿尔伯Wemer Arber瑞士生物学家1929,内森斯Danien Nathans美国微生物学家1931,史密斯Hamilton OSmith美国微生物学家1931,卢里亚曾观察到，噬 菌体不 仅能诱发细菌细胞内的突变，而且其本身也发生突变。阿尔伯对此深感兴趣。他收集了证据表明，细菌细胞能够通过一种“限制酶”的存在来保护自己，抵御噬菌体的攻击。这种限制酶通过分裂噬菌体的DNA使之大部或全部失活，从而遏制噬 菌体的生长。到1968年，阿尔伯收 集了足够多的关于限制酶的资料，终于能够 证明一种特别的限制酶的存在，它只分裂那些含有为噬菌体所特有的某种序列的核苷酸。这一工作经过内森斯和史密斯的发展，导致了伯格等人创造的重组DNA的技术。,内森斯与史密斯合作，研究了能在特定部位分裂DNA分子的酶。这使人们有可能对已知的大得足以带有遗传 信息的核酸片断进行研究，以后又研究导致了旨在把核酸拆开再按其它结构加以组装 的重组DNA的工作。史密斯在研究流感嗜血杆菌从噬菌体P22接受DNA的机制时，于1968年发现了一类新的限制酶，它们分别在特定部位切断DNA分子，因此可用以研究DNA分子中核苷酸的顺序和用于DNA重组技术。,1980年诺贝尔生理学或医学奖得主,贝纳塞拉夫Benacerraf,美国免疫学家1920,杜塞Jean Dausset,法国免疫遗传学家1916,斯内尔George Davis Snell,美国生物学家19031996,发现细胞表面调节免疫反应的结构由遗传决定,1980年诺贝尔化学奖得主,伯格Paul Berg,美国微生物学家和生化学家1926,桑格Frederick Sanger,英国生物化学家1918,吉尔伯特Walter Gilber,美国生物化学家1932,研究出DNA重组体技术,美国分子生物学家保罗伯格领导的研究小组在体外完成了两种DNA分子的重组，成为基因工程的开拓性人物。伯格在研究分离基因的过程中，设计了多种方法，以在选定位点分裂DNA分子并使该分子的片段连接到病毒DNA或质体上，然后使DNA或质体进入细胞或动物细胞。外来DNA被结合到宿主细胞中去，并使宿主合成在正常情况下不能合成的蛋白质。最早的重组技术实例之一便是育成含有编码哺乳动物激素的基因菌株。他因研究出DNA(脱氧核糖核酸)重组体技术而与桑格、吉尔伯特共获1980年诺贝尔化学奖。,桑格(Frederick Sanger)，英国生物化学家，1918年8月13日生于英国格洛斯特郡，历经10年的研究，于1955年确定了牛胰岛素的结构，从而为胰岛素的实验室合成奠定了基础，并促进了蛋白质结构的研究。桑格因确定胰岛素的分子结构而获得1958年诺贝尔化学奖。1980年他又因设计出一种测定DNA(脱氧核糖核酸)内核苷酸排列顺序的方法而与W吉尔伯特、P伯格共获1980年诺贝尔化学奖。桑格是第四位两次获此殊荣的科学家1983年诺贝尔生理学或医学奖得主,麦克林托克(Barbara McClintock),美国遗传学家冷泉港实验室,19021992,发现了能自发转移的遗传基因-转座子,巴巴拉麦克林托克,（Barbara McClintock，1902-1992）是20世纪具有传奇般经历的女,科学家,，她在玉米中发现了“会跳舞”的,基因,。基因在,染色体,上作线性排列，基因与基因之间的距离非常稳定。常规的交换和重组只发生在等位基因之间，并不扰乱这种距离。在显微镜下可见的、发生频率非常稀少的染色体倒位和相互易位等畸变才会改变基因的位置。可是，麦克林托克这位女遗传学家，竟然发现单个的基因会跳起舞来：从染色体的一个位置跳到另一个位置，甚至从一条染色体跳到另一条染色体上。麦克林托克称这种能跳动的基因为“转座因子”（目前通称“转座子）。,麦克林托克理论的影响是非常深远的，她发现能跳动的控制因子，可以调控玉米籽粒颜色基因的活动，这是生物学史上首次提出的基因调控模型，对后来莫诺和雅可布等提出操纵子学说提供了启发。,1986年诺贝尔生理学或医学奖得主,科恩Stanely Cohen美国分子生物学家1922,蒙塔契尼Monealcini意大利生物学家1909,发现了生长因子,科恩(Stanely Cohen 1922)美国分子生物学家，美国纳什维尔瓦特比特大学医学院教授。蒙塔契尼(Rital LeviMonealcini 1909)意大利生物学家，意大利国家研究委员会细胞生物研究所研究员，因发现并阐明生长因子，开拓出基因科学研究的新领域而共同获得1986年诺贝尔生理学或医学奖。,什么是生长因子？,我们知道，人体的生长发育依靠的是生长素，但科学家研究结果证明：人的脑垂体分泌的生长素在体内只能存在2分钟左右，经过血液，到达肝脏后迅速转化为生长因子。因此，在研究过程中，只能检测到血液中的生长因子，而检测不到生长素。同时证明：生长因子随着年龄的增长逐渐减少，人体表现出各种衰老症状。,1989年诺贝尔生理学或医学奖得主,毕晓普Michae Bishop美国生物学家1936,瓦尔姆斯Harold Varmus美国医学家1939,发现了逆转录酶病毒致癌基因的细胞来源,毕晓普因发现并阐明癌基因，发现动物体内的“原癌基因”，为查清癌症的起因(1976年)，毕晓普和瓦尔默斯共同获得1989年诺贝尔生理学或医学奖。70年代中期他与瓦尔默斯等合作,用已知可致鸡肿瘤的劳斯病毒做动物实验,发现正常细胞中控制生长及分裂的基因可在外源病毒作用下转变成癌基因,病毒再侵入健康细胞则可将该基因插入健康细胞的基因中,并致异常生长。後又证明,正常细胞中的上述基因也可经化学致癌物的作用变成癌基因。从而否定以前的看法:癌基因必然源自病毒。毕晓普兴趣广泛,读书甚多,喜爱写作。,1993年诺贝尔生理学或医学奖得主,罗伯茨(Richard J.Roberts),美国 1943年-,夏普(Phillip A.Sharp),美国 1944年-,发现发现断裂基因,在本世纪70年代以前，人们一直认为遗传物质是双链DNA，在上面排列的基因是连续的。Robert and Sharp彻底改变了这一观念。他们以腺病毒作为实验对象，因为它的排列序列同其他高等动物很接近，包括人。结果发现它们的基因在DNA上的排列由一些不相关的片段隔开，是不连续的。他们的发现改变了科学家以往对进化的认识，对于现代生物学的基础研究以及生物进化论具有重要的奠基作用，对于肿瘤以及其他遗传性疾病的医学导向研究，亦具有特别重要的意义。,1993年诺贝尔化学奖得主,穆利斯（Kary Mullis）,美国化学家,1944,史密斯（Michael Smith）,加拿大化学家,1932,发明了聚合酶链式反应(PCR)技术，创立了寡核苷酸导向的定位,穆利斯(Kary Mullis)，美国化学家。于1985年发明了聚合酶链式反应(Polymerase Chaim Reaction，PCR)。这是一项用于扩增脱氧核糖核酸(DNA)技术，反应两小时可使目标DNA扩增106-107倍。PCR创建后，迅速在医学临床，法医鉴定，古生物基因分析和生物工程等方面广泛应用。由于穆利斯创造发明了上述新的生物学研究方法，对生物学的发展作出了突出贡献，而获得了1993年诺贝尔化学奖，获奖时年49岁同年获奖的还有史密斯。,穆利斯的发明，有一个偶然的闪念起了很大作用。那是在1983年某日的深夜，猛然闪现出“多聚酶链式反应”的想法。1985年发明得以实现，不仅获得了诺贝尔奖金，还荣获了日本颁发的45万美元的奖金。穆利斯发明的PCR从20世纪80年代末开始用来扩增特定的DNA片段，此法也称“基因放大”，它在21世纪也将是遗传工程的研究热点。穆利斯也随之闻名世界。,史密斯(Michael Smith)，加拿大化学家。1978年，史密斯提出用一个改变了部分密码子的寡核甘酸与一个单链质粒载带的蛋白结构基因配对，然后在合适的宿主细胞中复制扩增，这样就可以得到结构基因发生定位突变的质粒。于是，当这个突变后的质粒进行基因表达时，就可以得到含特定氨基酸改变了的蛋白质。,其工作原理就是分子生物学的基本原理,：编码基因脱氧核糖核酸(DNA)顺序决定相应的蛋白质氨基酸顺序，改变特定部位的脱氧核糖核酸(DNA)顺序，就可以改变相应的蛋白质中的特定氨基酸品种及排列顺序。史密斯的上述方案的实施，使基因定位突变方法有了很大变化和发展，对生物学和化学研究均具有划时代的意义。为此，史密斯因创立寡核苷酸导向的定位，而与穆利斯同时获得了1993年诺贝尔化学奖。史密斯获奖时年已61岁。,1995年诺贝尔生理学或医学奖得主,刘易斯Lewis美国1918年-,福尔哈德Volhard德国1942年-,威斯乔斯Wieschaus美国1947年-,发现了早期胚胎发育的遗传控制,他们三人的研究揭开了胚胎如何由一个细胞发育成完美的特化器官,如脑和腿的遗传秘密，也树立了科学界对动物基因控制早期胚胎发育的模式。此三位科学家突破性的成就，将有助于解释人类先天性畸型，这些重要基因的突变很可能是造成人类自然流产以及约40不明原因的畸型主因。Lewis经多年的研究发现有一串的基因控制着果蝇体节的发育。此串基因在染色体上排列的次序如它们所控制的体节的前后次序。第一个基因控制头部，中间的基因控制腹部，而最后的基因则控制尾部。Lewis发现导致四个翅膀，而非正常的二个翅膀的惊人突变，其基因其实组合成一串，共同控制着某一部位之发育。多一对翅膀是因为整个体节加倍的原故。这种同源性基因引起的突变，尚能使果蝇在触须位置长出脚来或是在眼部长出翅膀等种种变化。目前在果蝇身上已发现有60种以上的蛋白质在演化上具有同源结构区，它们都呈现”螺旋缠绕螺旋基本图形”（helix-turn-helix motif），一如细菌的基因调控蛋白质。他在同源基因的先驱性研究上，激发了其他科学家在高等生物上寻找相同的基因”。其实身体的一个小部位，如体节，是个复杂的构造，需要一组相关基因的协调表现。因此某一体位的突变，暗示著一个主调控基因（master regulator gene）的存在。此基因关键性地启闭或选择身体某部位的发育途径，因为它主控著发育过程的一个特殊步骤，并且如同一串小瀑布般地控制着其后的一联串发育基因的表现。,受到Lewis的启发，Nusslein-Volhard和Wieshaus两人于1978年将突变剂搀入食物，喂食雄果蝇，再使之与雌果蝇交配，结果产生了很多死胚胎。有些突变非常特别，例如无肌肉或皮肤由神经细胞所构成。他们进行相当大规模筛选突变的工作，用显微镜观察幼蛆，最后整理出胚胎发育5000个重要的基因和139个必要的基因。此后几年，用这种新方法，经科学家确认了100个以上，大部份是以前未曾发现的，控制胚胎最早发育的基因。这些基因可以分为四大类，由它们的先后作用，胚胎的构造逐步划分，渐趋复杂，最后形成许多体节。每一体节的分化，则受到“同源基因”的调控发育成不同的构造。一个细胞在胚胎所处的位置，对其分化有决定性的影响，这是一种位置效应。胚胎发育过程中，不同种类的细胞皆源自同一个受精卵。他们的基因组（genome）皆相同，但基因的表现则互异。在发育起始，细胞间的差异有些是由于卵未分裂前细胞质里的物质分布不均匀。果蝇和线虫的发育基因也绝大部份被发现在其他动物身上，包括脊椎动物。相对应的基因也有相对应的发育功能，显示在演化上动物发育的基本机制仍然保存。经三位科学家及其他科学家对发育遗传学的研究，敲开人类发育遗传秘密的大门，并使之应用到人类疾病的诊断，将指日可待。,1997年诺贝尔生理学或医学奖得主,普鲁西内Stanley Bprusiner美国1942年-,发现蛋白感染素，解释感染的一种新的生物学理论,1997 年诺贝尔生理医学奖颁发给美国加州大学旧金山分校的史坦利普鲁希纳(Stanley Prusiner)教授。这项殊荣是肯定布鲁希纳教授在研究引起人类脑神经退化而成痴呆的古兹菲德-雅各氏病(Creutzfeldt-Jakob disease,CJD)病原体的贡献。发现了朊蛋白（PRION）,并在其致病机理的研究方面做出了杰出贡献。与 CJD 相类似的疾病还有人类的古鲁症(Kuru)、GSS 氏病(Gerstmann-Straussler-Scheinker disease)、山羊和绵羊的羊搔痒病(scraple)以及牛群中的狂牛病(mad cow disease)。它们都是由类似病原体所引起脑神经退化，而产生的疾病。普鲁西纳认为，将来可以发展安定正常病原素的构造的药，预防病原素病，阻止它变形；或者干脆把病原素的基因剔除。他已经在动物身上初步证明，剔除掉这基因，并不影响动物的健康，但这还得长期而谨慎的观察。自1987 年以来，普鲁希纳是继利根川进(Susumu Tonegawa)之后单人获得诺贝尔医学奖。过去五十年也只有十人享有单人获得医学奖的殊荣，这更显示出布鲁希纳卓越的贡献。,1999年诺贝尔生理学或医学奖得主,瑞典国王向布洛伯尔授奖,布洛贝尔 Gnter Blobel美国1936,发现蛋白质有内部信号决定蛋白质在细胞内的转移和定位,2001年诺贝尔生理学或医学奖得主,利兰哈特韦尔Leland H.Hartwell美国1939,保罗纳斯R.Timothy(Tim)英国1949,蒂莫西亨特Paul M.Nurse英国1943,发现了控制细胞周期的关键物质,所有生物体都由通过分裂而增值的细胞构成。一个成年人大约拥有万亿个细胞，而这些细胞都源于一个受精卵细胞。同时，成年人机体中大量的细胞还通过不断的分裂产生新细胞，以取代那些死亡细胞。细胞必须长大到一定的程度，复制染色体，并把染色体准确地分给两个子细胞，然后细胞才能分裂。这些不同的进程成为细胞周期。荣获今年诺贝尔生理学或医学奖的科学家做出了有关细胞周期的基始发现。他们识别出了所有真核生物中调节细胞周期的关键分子，真核生物包括酵母菌，植物，动物和人。这些基础的发现对细胞生长的所有方面都具有巨大的影响。细胞周期控制的缺陷会导致见于肿瘤细胞中的某种染色体改变。这些发现能让我们在今后很长的时间内创造治疗癌症的新方法。利兰哈特韦尔发现了控制细胞周期的一类特异基因而受奖。其中一个叫“启动器”（start）的基因对控制每个细胞周期的初始阶段具有主要作用。保罗纳斯，生于1949年，在英国帝国癌症研究基金工作，用遗传学和分子学方法，识别克隆并描绘了细胞周期的一个关键调节物质（细胞周期蛋白依赖激酶cyclin dependent kinase）。他发现的功能在进化中被很好的保存了下来。是通过对其它蛋白质的化学修饰（磷酸化作用）来驱动细胞周期的。蒂莫西亨特生于1943年，他的贡献是发现了细胞周期蛋白（cyclins）-调节功能的蛋白质。他发现细胞周期蛋白在每次细胞分裂中都周期性地降解，该机制被证明对控制细胞周期全程重要。,2002年诺贝尔生理学或医学奖得主,悉尼布雷内Sydney Brenner英国1927,罗伯特霍维茨Horvitz美国1947,约翰苏尔斯顿John E.Sulston英国1942,发现了器官发育和细胞程序性死亡的遗传调节机制,“程序性细胞死亡”是细胞一种生理性、主动性的“自觉自杀行为”，这些细胞死得有规律，似乎是按编好了的“程序”进行的，犹如秋天片片树叶的凋落，所以这种细胞死亡又称为“细胞凋亡”。包括人类在内的生物是由细胞组成的，细胞的诞生固然非常重要，但细胞的死亡也非常重要。在发育过程中，细胞不但要恰当地诞生，而且也要恰当地死亡。人在胚胎阶段是有尾巴的，正因为组成尾巴的细胞恰当地死亡，才使我们在出生后没有尾巴。如果这些细胞没有恰当地死亡，就会出现长尾巴的新生儿。从胚胎、新生儿、婴儿、儿童到青少年，在这一系列人体发育成熟之前的阶段，总体来说细胞诞生的多，死亡的少，所以身体才能发育。发育成熟后，人体内细胞的诞生和死亡处于一个动态平衡阶段，一个成年人体内每天都有上万亿细胞诞生，同时又有上万亿细胞“程序性死亡”。在健康的机体中，细胞的生生死死总是处于一个良性的动态平衡中，如果这种平衡被破坏，人就会患病。如果该死亡的细胞没有死亡，就可能导致细胞恶性增长，形成癌症。如果不该死亡的细胞过多地死亡，比如受艾滋病病毒的攻击，不该死亡的淋巴细胞大批死亡，就会破坏人体的免疫能力，导致艾滋病发作。,早在20世纪60年代初期，科学家就开始探索“程序性细胞死亡”的奥秘。要揭开这一奥秘，需要选择一个合适的研究对象，像细菌这样的单细胞生物太简单，而像哺乳动物这样由大量细胞组成的生物又太复杂，科学家最终选择了线虫。线虫长仅1毫米，细胞数量不多，功能也不复杂，而且它身体透明，便于用显微镜观测。霍维茨发现了线虫中控制细胞死亡的关键基因并描绘出了这些基因的特征。他揭示了这些基因怎样在细胞死亡过程中相互作用，并且证实了相应的基因也存在于人体中。苏尔斯顿则描述了线虫组织在发展过程中细胞分裂和分化的具体情况。他还确认了在细胞死亡过程中发挥控制作用的基因的最初变化情况。这3位获奖者的成果为其他科学家研究“程序性细胞死亡”提供了重要基础，后来科学家又在这一领域取得了一系列新成绩。科学家们发现，控制“程序性细胞死亡”的基因有两类，一类是抑制细胞死亡的，另一类是启动或促进细胞死亡的。两类基因相互作用控制细胞正常死亡。如果能发现所有的调控基因，分析其功能，研究出能发挥或抑制这些基因功能的药物，那么就可加速癌细胞自杀，达到治疗癌症的目的，提高免疫细胞的生命力，达到抵御艾滋病的目的。目前一些国家的科学家已经开始利用“程序性细胞死亡”的机理，研究可以治疗多种疾病的新方法，一些医药生物科技公司已经开始在进行这方面的临床实验。不久的将来，由今年这3位诺贝尔生理学或医学奖获得者开创的“程序性细胞死亡”机理研究将可能在人类战胜疾病中发挥出重大的作用。,2006年诺贝尔生理学或医学奖得主,安德鲁法尔,克雷格梅洛,发现了RNA干扰现象,植物、动物、人类都存在RNA干扰现象，这对于基因表达调控、参与对,病毒,感染的防护、控制活跃基因具有重要意义。RNA干扰已经作为一种强大的“基因沉默”技术而出现。这项技术被用于全球的实验室来确定各种病症中哪种基因起到了重要作用。,1990年，曾有科学家给矮牵牛花插入一种催生红色素的基因，希望能够让花朵更鲜艳。但意想不到的事发生了：矮牵牛花完全褪色，花瓣变成了白色！科学界对此感到极度困惑。,类似的谜团，直到美国科学家安德鲁法尔和克雷格梅洛发现（核糖核酸）干扰机制才得到科学的解释。两位科学家也正是因为1998年做出的这一发现而荣获2006医学奖。,RNA,在1998年,研究人员发现,导入一类叫做双链RNA的RNA分子到线虫中,可以显著抑制某些基因的表达。这种抑制作用后来在果蝇和其它生物中也观察到,被称为RNA干扰(interference,RNAi)。生物学家逐渐相信,RNAi起着防止有害DNA或病毒破坏基因组的作用。科学家们仔细研究了两种不同生物体中的RNA干扰现象,他们惊异地发现负责RAN干扰作用的小RNA对染色质的形状有着极大的控制作用。,2007年诺贝尔生理学或医学奖得主,马里奥-卡佩奇,美国,马丁-埃文斯英国,奥利弗-史密斯美国,在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现,“在涉及胚胎干细胞和哺乳动物DNA重组方面的一系列突破性发现”导致了一种通常被人们称为“基因打靶”的强大技术。这一国际小组通过使用胚胎干细胞在老鼠身上实现了基因变化。首都医科大学宣武医院细胞治疗中心主任张愚介绍，本年度诺贝尔生理学或医学奖得主的最大贡献在于，他们创造了一套完整的“基因敲除小鼠”的方式，把任意改变小鼠基因变为现实，不仅可以研究单个基因在动物体内的功能，而且为人类攻克某些遗传因素引发的疾病，提供了药物试验的动物模型。,所谓“基因敲除小鼠”，就是先在小鼠的胚胎干细胞上通过基因重组的办法进行基因修饰就是将胚胎干细胞中的靶向基因改掉，然后将“修饰”后的胚胎干细胞植入小鼠的早期胚胎，生成嵌合体小鼠。这种嵌合体小鼠长大后，体内同时存在被“修饰”过的基因和未被“修饰”的基因。如果某些小鼠的生殖细胞恰巧被“修饰”过了，则它们就会生出基因完全被“修饰”过的小鼠。,