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诺贝尔生理医学奖公布,两位获奖者将出席上海滴水湖科学家论坛

科右新闻 2019-11-12 12:45:22 热度:4553}

10月7日,全球科学界将注意力转向斯德哥尔摩。诺贝尔生理医学奖宣布了。哈佛医学院达纳-费伯癌症研究所的威廉·凯琳教授、牛津大学和弗朗西斯·克里克研究所的彼得·拉特克利夫教授以及约翰·霍普金斯大学医学院的格雷格·塞门扎教授分享了诺贝尔奖,以表彰他们的革命性发现,这一发现使人们在分子水平上理解了细胞感知氧的基本原理。他们将获得90多万美元的奖金。

两位获奖者,哈佛医学院达纳-费伯癌症研究所的小威廉·g·凯琳(william g. kaelin)和美国约翰·霍普金斯大学医学院的格雷格·l·塞门扎(gregg l. semenza),将受邀参加本月底在上海滴水湖举行的第二届世界顶尖科学家论坛。他们也是世界顶级科学家论坛的成员。

这三位科学家应该获得这个奖项。早在2016年,Lasker基础医学奖就授予了三位教授,william kaelin、peter ratcliffe和gregg semenza,奖励他们发现了动物细胞感知和适应氧水平变化的分子机制。氧传感信号系统在许多生理和病理过程中起着关键作用。

氧气对生命的重要性是不言而喻的。它是能量代谢的关键,也是维持人体4万亿细胞功能和存活的基础。细胞产生atp有两种基本方式:需要氧的氧化磷酸化和无氧糖酵解。然而,无氧糖酵解产生atp的效率非常低,不能维持很长时间。因此,需要氧的氧化磷酸化被称为细胞最基本的能量代谢模式。细胞通常使用葡萄糖作为能量代谢的原料,脂肪酸和氨基酸也可以用作原料。

复杂的神经系统和肌肉运动需要大量的能量,细胞产生的atp(三磷酸腺苷)可以保证器官正常功能的顺利实现。Atp只有在有氧气的情况下才能有效产生,所以多细胞动物必须有能力有效利用氧气来满足能量代谢的需要。这也是为什么许多研究细胞营养物氧化产生atp过程的奖项获得的原因。

长期以来,血红蛋白和肌红蛋白等氧转运蛋白的发现及其特性的研究一直是备受关注的焦点。尽管有氧代谢和氧运输的问题已经逐渐得到解决,但作为氧代谢的一个重要方面,细胞感知和适应氧的信号系统在上世纪末开始逐渐被阐明。该信号系统将显著改变环境缺氧以及呼吸和循环血液系统的功能障碍。今年的诺贝尔奖授予了三位在动物细胞中发现氧传感系统的科学家。

Williamkaelin、peter ratcliffe和gregg semenza是三位独立的科学家,但他们的工作是细胞感知氧气的整体系统。这项发现的来源是对一种蛋白质的研究,这种蛋白质就是红细胞生成素(红细胞生成素)。肝肾细胞合成的红细胞生成素是一种激素,其基本功能是促进骨髓中的红细胞生成,可以提高血液输送氧气的能力。

塞门扎教授研究该基因一段时间后,他的兴趣逐渐转移到基因表达的调节机制上。经过反复探索,他和他的团队在1995年纯化了一种二聚体蛋白转录因子,它被命名为缺氧诱导因子,因为它在缺氧条件下对红细胞生成素基因的转录起作用。

基于塞门扎的发现,彼得·拉特克利夫教授对缺氧诱导因子进行了更深入的研究。长期以来,科学家们一直认为氧气感应只是少数细胞的独特能力。例如,感知血液中氧浓度的化学感受器存在于颈动脉体和主动脉体中,并能通过神经反射调节呼吸频率和血压。然而,拉特克利夫教授(Professor ratcliffe)1993年的研究发现,许多细胞内缺氧反应元件的dna结合活性受氧浓度的调节,表明缺氧诱导因子是许多细胞感受缺氧的常见分子。

1994年,拉特克利夫教授通过使用低氧反应元件调节的糖酵解酶进一步证实了这一判断。糖酵解也是一种细胞对缺氧的反应,但与属于长期缺氧效应的血管生成和红细胞生成不同,糖酵解属于快速缺氧反应。这表明缺氧诱导因子不仅负责调节长期缺氧反应,而且是急性缺氧反应的调节剂。

与塞门扎教授和拉特克利夫教授不同,卡琳教授是研究癌症的临床医生。从临床疾病的研究开始,他证明vhl基因抑制癌症的缺陷可以导致缺氧诱导因子调节基因表达的上调。

值得注意的是,凯琳教授近年来在学术期刊《自然》上写了一篇文章,呼吁抵制学术冲动。他对生物医学研究的不精确性表示担忧,说许多研究成果只能在非常狭窄的条件下取得,甚至不能重复。

凯琳教授说,近几十年来,生物医学领域呈现出快速发展的趋势,大量的研究数据和主张不断涌现。研究人员被困在这种数据中,声称漩涡就像煮青蛙慢慢变热,慢慢受到影响并习惯了这种研究文化。学术论文的目的不是确认具体的结论,而是提出越来越广泛的主张。这种纸的危险只是增加了许多稻草建筑,而不是砖房。生物医学研究论文写得越来越长,研究方法越来越花哨,研究结论越来越多,但清晰而坚定的结论相对较少。

诺贝尔物理学奖将于10月8日宣布。根据美国科学界媒体此前的预测,今年的诺贝尔物理学奖可能授予发现和探测系外行星、发现黑洞、量子纠缠和发现两种新型超导性。

此外,根据研究机构clarivate analytics对超过34,000篇学术引文的分析和预测,在物理学中,被引用最多的包括量子计算和密码学、二维纳米材料的研究以及利用密度函数理论帮助科学家理解材料性质的计算方法。在化学中,人类基因组的dna测序被引用得最多。

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