诺贝尔奖中的遗传学
认识诺贝尔奖得主-1980诺贝尔化学奖
Frederick Sanger 工作
• 开始在医学研究理事会赞助下继续 进行研究工作。历经10年的研究之 后，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。
Paul Berg 的生平
美国生物化学家，1926 年6月30日生于美国布鲁 克林。伯格1948年毕业 于宾夕法尼亚州立学院， 1952年获西部保留地大 学生物化学哲学博士学 位。他曾在哥本哈根进 修，后于华盛顿大学、 斯坦福大学任微生物学 和生物化学教授。
Paul Berg 的工作
980诺贝尔化学奖dna重组体技术dna重组体技术?recombinantdnatechnique又称遗传工程在体外重新组合脱氧核糖核酸dna分子并使它们在适当的细胞中增殖的遗传操作
认识诺贝尔奖得主 系列之一
1980诺贝尔化学奖 DNA重组体技术
DNA重组体技术
• Recombinant DNA Technique
他研究出测定DNA(脱氧核糖核 酸)、RNA(核糖核酸)等链状分子 中核苷酸顺序的方法。
Gilbert has developed techniques for determining the sequence of bases in DNA, which though similar to Frederick Sanger's method differs in that it can be applied to single as well as doublestranded DNA.
molecules, and, in doing so, created the field of genetic engineering
从历年诺贝尔奖看生物学科（1985-2019）
从历年诺贝尔奖看⽣物学科（1985-2019）诺贝尔奖是我们中国⼈的梦想。
中国已获得两个诺贝尔奖，第⼀个是2012莫⾔的诺贝尔⽂学奖，第⼆个是2015屠呦呦的诺贝尔⽣理或医学奖。
今天，带⼤家⼀起了解⼀下⽣物领域诺贝尔奖的获奖情况。
⽣命科学的研究领域⾮常⼴泛，有⽣理学、遗传学、⽣物化学、细胞⽣物学、分⼦⽣物学等等。
让我们⼀起来了解诺贝尔奖获得者的⼯作，从⽽更好地理解这个学科。
细胞⽣物学有 1/3 以上的获奖项⽬与细胞⽣物学研究有关，所以你懂的。
那么细胞⽣物学主要研究哪些内容呢？概括地说，细胞⽣物学是研究细胞内部结构和功能的学科。
这个有点抽象，直⽩点说，⾸先要发现各种结构和功能各异的蛋⽩质、DNA、RNA、糖类、脂类化合物等。
然后研究这些⽣命分⼦在细胞内外是如何组织起来和相互作⽤的。
这些分⼦位于哪些区域，是线粒体，还是核糖体、溶酶体，哪些分⼦和哪些分⼦结合或靠近等等。
可能你会说都知道了⼜有卵⽤。
那还真是挺有⽤的，⽐如新药研发。
药物都必须作⽤于细胞活动的特定环节，假如这个药物结构特别，没法进⼊，那就必须和细胞表⾯的特定受体结合，⽐如 G 蛋⽩偶联受体，从⽽发挥药效。
●诺奖获奖项⽬1985 年：在胆固醇代谢的调控⽅⾯的发现。
1986 年：发现⽣长因⼦。
1989 年：发现逆转录病毒致癌基因的细胞来源。
1991 年：发现细胞中单离⼦通道的功能。
1992 年：发现可逆的蛋⽩质磷酸化作⽤是⼀种⽣物调节机制。
1994 年：发现 G 蛋⽩及其在细胞中的信号转导作⽤。
1999 年：发现蛋⽩质具有内在信号以控制其在细胞内的传递和定位。
1998 年：发现在⼼⾎管系统中起信号分⼦作⽤的⼀氧化氮。
2001 年：发现细胞周期的关键调节因⼦。
2009 年：发现端粒和端粒酶如何保护染⾊体。
2012 年：发现成熟细胞可被重写成多功能细胞。
2013 年：发现细胞重要运输系统—囊泡传输系统的奥秘。
2016 年：细胞⾃噬研究。
神经⽣物学神经⽣物学是当今⽣命科学领域最具活性的学科之⼀，有⼈称之为 21 世纪的明星学科。
2009年诺贝尔生理学或医学奖
2009年诺贝尔生理学或医学奖引言2009年，诺贝尔生理学或医学奖揭晓了由三位科学家共同获得的荣誉。
他们通过对细胞生物学和遗传调控的研究，做出了重要的贡献，为人类健康和医学领域的发展带来了突破性的进展。
本文将对这三位诺贝尔奖获得者及其研究成果进行介绍和分析。
诺贝尔奖获得者2009年诺贝尔生理学或医学奖由伊丽莎白·布莱克本、卡罗尔·格雷德尔和杰克·沙泌尔共同获得。
他们的研究突破了细胞生物学和分子遗传学的重要难题，为后续研究和治疗疾病提供了重要的理论基础。
研究成果端粒酶逆转录酶的发现和功能伊丽莎白·布莱克本和卡罗尔·格雷德尔的工作主要集中在细胞端粒酶逆转录酶（telomerase）的研究上。
端粒酶逆转录酶是一种能够延长染色体末端的酶，它在细胞分裂过程中起着关键的作用。
在布莱克本和格雷德尔的研究中，他们发现了端粒酶逆转录酶的存在，并揭示了它与细胞衰老和癌症发展之间的关系。
通过对细胞中端粒酶逆转录酶的活性进行研究，布莱克本和格雷德尔发现了一种叫做“端粒”的结构。
端粒位于染色体末端，能够保护染色体免受损伤和衰老。
他们的发现为后续研究提供了重要的线索，帮助科学家们更好地理解染色体的稳定性和细胞衰老的机制。
RNA干扰的发现与应用杰克·沙泌尔的工作则集中在RNA干扰（RNA interference）的研究上。
RNA干扰是一种基因调控的机制，通过介导特定RNA分子的降解或抑制，来控制靶基因的表达。
沙泌尔的研究发现了一种叫做“小干扰RNA”的分子，它们能够干扰靶基因的转录或翻译过程。
这项发现不仅揭示了RNA干扰机制的存在，还为科学家们开辟了一条新的基因治疗途径。
利用小干扰RNA可以有效地靶向控制基因表达，为治疗疾病提供了新的思路和方法。
科学意义和应用前景这三位诺贝尔奖获得者的研究成果为细胞生物学和遗传调控领域带来了重大的突破，对生命科学的发展产生了深远影响。
2001-2008的生物学诺贝尔奖项目简介
发现了调控细胞周期的关键物质利兰·哈特韦尔Leland H. Hartwell美国哈钦森癌症研究中心1939年—蒂莫西·亨特Tim Hunt英国英国帝国癌症研究基金会1943年—保罗·纳斯Sir Paul M. Nurse英国英国帝国癌症研究基金会1949年—所有生物体都由通过分裂而增殖的细胞构成。
一个成年人大约拥有100万亿个细胞，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2001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重要发现。
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。
哈特韦尔因为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”的基因对控制每个细胞周期的初始阶段具有主要作用。
哈特韦尔还引入了一个概念“检验点”，对于理解细胞周期很有帮助。
纳斯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CDK。
他发现CDK的功能在进化中被很好的保存了下来。
CDK是通过对其他蛋白质的化学修饰来驱动细胞周期的。
亨特的贡献是发现了细胞周期蛋白（cyclin）——调节CDK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的重要性。
发现了“器官发育和细胞程序性死亡”的遗传调控机制悉尼·布雷内Sydney Brenner英国美国伯克利分子科学研究所1927年—罗伯特·霍维茨H. Robert Horvitz美国美国麻省理工学院1947年—约翰·苏尔斯顿John E. Sulston英国英国剑桥桑格中心1942年—英国科学家悉尼·布雷内，选择线虫作为新颖的实验生物模型，这种独特的方法使得基因分析能够和细胞的分裂、分化，以及器官的发育联系起来，并且能够通过显微镜追踪这一系列过程。
认识诺贝尔奖得主-1980诺贝尔化学奖
Thanks for your attention！
他研究出测定DNA(脱氧核糖核 酸)、RNA(核糖核酸)等链状分子 中核苷酸顺序的方法。
Gilbert has developed techniques for determining the sequence of bases in DNA, which though similar to Frederick Sanger's method differs in that it can be applied to single as well as doublestranded DNA.
Walter Gilber生平
美国生物化学家，1932年3月 21日生于美国波士顿。他 1953年毕业于哈佛大学， 1957年获剑桥大学数学哲学 博士学位。1958年到哈佛大 学讲授物理学，1964年任生 物物理学副教授，1968年任 生物化学教授，1972年任美 国癌症学会分子生物学教授。
Walter Gilber工作
认识诺贝尔奖得主 系列之一
1980诺贝尔化学奖 DNA重组体技术
DNA重组体技术
• Recombinant DNA Technique
又称遗传工程，在体外重新组合脱氧核糖 核酸（DNA）分子，并使它们在适当的细 胞中增殖的遗传操作。这种操作可把特定 的基因组合到载体上，并使之在受体细胞 中增殖和表达。因此它不受亲缘关系限制， 为遗传育种和分子遗传学研究开辟了崭新 的途径。
获奖成果介绍
• 20世纪，生物学领域乃至整个科学领域最有影响 的事件，莫过于基因工程的诞生了。基因工程的 产生并不是偶然的，它是分子生物学发展到一定 的阶段或时期的一种历史的必然。从20世纪40年 代开始，许多科学家对基冈进行了一系列的探索， 为基因工程的产生作出了理论和技术上的准备。 美国分子生物学家保罗·伯格在这中间进行了关 键性的研究，他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。 因而与分子生物学家桑格(F．Sanger)和吉尔伯特 ( Gilbe~)分享1980年诺贝尔化学奖。
遗传学领域诺贝尔奖名录
R.Axel
美
B.Buck
美
A.Ciechanover
以
A.Hershko
以
I.Rose
美
2004
1991年出现编码决定气味受体的一个基因大家族
2004
揭示了遍在蛋白质(ubiquitin)调节蛋白质降解的机 理
1975年建立了信号肽假说 1973年发现了控制细胞周期的特定基因 确认、克隆了控制细胞周期基因及分子生物学方法
发现了控制CDK(cyclin-dependent kinase)功能的cyclin和蛋 白质
选择线虫作为新颖的实验生物模型 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
找到了可以对细胞每一个分裂和分化过程进行跟踪的细胞图谱
1962年提出限制与修饰，并发现I类限制酶 1968年发现Ⅱ类限制酶并阐明其性质
1971年制作酶切图谱 1977年建立化学法测序核酸 1977年建立“加”“减”法测定核酸的碱基排列顺序
1972年建立体外重组技术奠定了基因工程的基础
B.Benacerraf J.Dausset
G.D.Snell
A.Klug B.McClintock G.Kohler stein N.K.Jerne
S.B.Prusiner P.D.Boyer J.E.Wolker J.C.Skou
G.Blobel L.H.Hartwell P.M.Nurse
T.Hunt
美 美 德 美
美
美 美 英
丹麦
德 美 英
美
S.Brenner
英
H.R.Horvitz
美
J.E.Sulston
英
1994 1995
1997 1997
诺贝尔奖NobelPrize的创新思维
诺贝尔奖Nobel Prize 的创新思维诺贝尔奖Nobel Prize 包括自然界的三大科学奖:物理学奖、化学奖、生理学或医学奖。
我们举基因研究获奖为例,探讨科学研究中的创新思维。
宗所周知因研究基因而获得诺贝尔奖的多达50多人,(gene) 概念最早由W. L. Johannsen 于1909 年提出,是DNA 分子中能够表达和产生基因产物的区段,其本质是核酸。
Kossel 是最早研究核酸而获得诺贝尔奖的科学家,因在确定核酸的化学特性和化学组成等方面做出重大贡献而获1910 年诺贝尔生理学奖。
1953 年Watson 和Crick 在Nature 发表关于DNA 双螺旋结构模型,标志着现代分子生物学的诞生。
自此因研究基因而获得诺贝尔奖的科学家明显增多。
分析这些科学家的成功因素,我们可以从中得到一些有益的启示。
一.研究载体很重要:科学研究材料的选择是十分重要的因素.从获得诺贝尔奖的科学家来看,选择的实验材料是十分重要的因素。
果蝇具有一些不同于其他生物的优点:生活周期短,繁殖快,一年可以繁殖30 代,雌性与雄性个体区分比较明显,并且每个细胞中只含有4 对染色体,这些优点使果蝇适合于做遗传学研究,先后有5 位科学家以果蝇为实验材料而获诺贝尔奖。
链孢霉是一种丝状真菌,菌丝体为单倍体。
Beadle 等最初也是以果蝇为实验材料进行遗传学方面的研究,但后来意识到果蝇对于研究基因与代谢途径并不是一个好的模型,于是就和Tatum 合作,选择了链孢霉作为实验材料。
Syd2ney Brenner 决定从分子生物学转而研究神经系统的发育时,同样面临模式动物的选择的问题。
他当时已经有了明确的标准:周期短,可以在短时间得到大量的突变体;繁殖方式简单,以便利遗传操作;个体足够小,使得可以在显微镜下对每一个细胞进行观察。
于是他找到了线虫,并用EMS 突变的方法分离了一部分的突变体,主要是形态异常和运动不协调的突变体。
在所有多细胞模式动物中,线虫最大的优势是可以很方便的观察到每一个细胞的分裂及其命运、神经细胞之间的连接。
【历届诺贝尔奖得主(五)】1958年和平奖,化学奖,生理学或医学奖
1958年12月10日第58届诺贝尔奖和平奖比利时,乔治·亨利·皮尔(GeorgesHenriPire1910-1969),在许多地方组织难民救济机构在获得诺贝尔和平奖金的人中，比利时的乔治·亨利·皮尔是比较特殊的。
他之获要奖主不是因为对和平事业有多大贡献，而是因为在救助被战争逼得流离异国的人们方面建立了不朽的功勋。
化学奖英国,桑格(FrederickSanger1918-),确定胰岛素分子结构桑格(FrederickSanger)，英国生物化学家，1918年8月13日生于英国格洛斯特郡。
桑格1943年在剑桥大学获得博士学位，并在该校继续从事生物化学研究工作直到1951年。
此后，开始在医学研究理事会赞助下继续进行研究工作。
历经10年的研究之后，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。
生理学或医学奖美国,莱德伯格(JoshuaLederberg1925-),因有关细菌的基因重组和遗传物质结构方面的发现莱德伯格（Lederberg，Joshua，1925～2008），美国遗传学家。
细菌遗传学的创始人之一。
1925年5月23日生于美国蒙特克莱市。
1944年获哥伦比亚大学学士学位，以后曾在医学院学习，不久转入耶鲁大学，于1947年获博士学位。
1947年起任威斯康星大学教授、遗传学系主任。
1959年起任斯坦福医学院教授兼遗传学系主任。
1962年任肯尼迪分子医学实验室主任。
他在耶鲁大学期间，发现细菌的遗传重组。
1946年，他和E.L.塔特姆发现遗传重组的普遍性。
继细菌遗传重组的发现，他和他的学生、同事又在细菌遗传学方面作出了一系列的重要贡献。
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1933年，托马斯·摩尔根（美国），发现染色体在遗传中的作用。
1953年，Hans Adolf Krebs（英国），发现柠檬酸循环；弗里茨·阿尔贝特·李普曼（犹太裔美国籍），发现辅酶A及其作为中间体在代谢中的重要作用。
1965年，FrançoisJacob（法国），André Lwoff（法国），雅克·莫诺（法国），发现酶和病毒合成的基因调节。
1968年，Robert W. Holley（美国），HarGobindKhorana（美国），Marshall W. Nirenberg（美国），阐明遗传密码及其在蛋白质合成中的作用。
2004年，理查德·阿克塞尔(美国)和琳达·巴克(美国)，关于嗅觉的研究。
2006年，安德鲁·法尔(美国)和克雷格·梅洛(美国)，发现了RNA(核糖核酸)干扰机制
2007年，美国科学家马里奥·卡佩奇和奥利弗·史密西斯、英国科学家马丁·埃文斯。这三位科学家是因为“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”而获得这一殊荣的。这些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。
1958年，乔治·韦尔斯·比德尔（美国），Edward LawrieTatum（美国），发现基因受到特定化学过程的调控；Joshua Lederberg（美国），发现细菌遗传物质及基因重组现象。
1959年，SeveroOchoa（美国），阿瑟·科恩伯格（美国），发现RNA和DNA的生物合成机制。
1962年，弗朗西斯·哈里·康普顿·克里克（Francis Harry Compton Crick）（英国），詹姆斯·D.沃森（James Dewey Watson，美国），M.H.F.威尔金斯（Maurice Hugh Frederick Wilkins）（英国）发现核酸结构及其对信息传递的重要性
1969年，Max Delbrück（美国），Alfred D. Hershey（美国），Salvador E. Luria（美国）,ara McClintock（美国），发现可移动的基因。
1987年，利根川进（日本），发现抗体多样性的遗传学原理。
1989年，毕晓普（J. Michael Bishop）（美国），瓦慕斯（Harold E. Varmus）（美国），发现逆转录病毒原癌基因（oncogene）在细胞中的产生。