六次获得诺贝尔奖的果蝇

时间:2017-11-23 10:27来源:医师报 作者:乔人立浏览:

blob.png可曾想过,人与飞蝇有多大的可比性?回答并不直接了当,里面包含着诗和远方。 

对于爱读书的人,人蝇的关联大概多起自意大利革命英雄主义的经典著作——《牛虻》。小说非常成功地刻画了一个激励了无数年青人的形象。牛虻,是故事里革命志士亚瑟的自称,冷静、睿智、意志如钢。读过那本书的人大概都记得牛虻写给女友琼玛的遗言:“无论我活,或是我死,我都是一只,快乐的牛虻。”

牛虻,其实是一种大个头的飞蝇。

牛虻的遗言引自英国诗人布莱克的小诗——《飞蝇》。“难道我,不也是一只飞蝇?难道你,不也可比作我一样的人?……如此我就是,一只快乐的飞蝇,无论我活着,无论我死亡。” 

小说诗歌里将人蝇类比还只是属于艺术或哲学范畴,而今年的诺贝尔生理学或医学奖却提证了物质基础:获奖的蛋白质,控制动物包括人类的生物钟大分子——周期蛋白,就是从果蝇体内分离出来的。这些生物钟分子决定着生命的昼夜节律,日出而作,日入而息。 

睡眠医学很早就知道,下丘脑前端是人体的生物钟中枢,调控着整个身体的昼夜节律。中枢神经对节律的控制通过视听感官所感受的信号而受外界环境的影响。此次获奖则证明,最基础的生命活动,诸如消化、代谢、心率血压都在生物钟的影响之下,而且各器官系统乃至每个细胞都存在着独立的节律信息,其分子基础就是“周期蛋白”。这一蛋白无论在果蝇或人类,其基因表达都有着近似的机制。

据分析,周期蛋白在夜间升高,白日降低,从而让生理活动与作息时间同步。雄鸡破晓鸣、蟋蟀入夜唱,皆源于此。这也就解释了,为什么跨时区旅行的时差、倒班工作人员的生理紊乱无法用耳塞、眼罩等阻断视听的手段完全消除。

加大柏克莱分校比尔德教授撰文提醒人们,果蝇已经是第六次帮助人类获得诺贝尔奖了。此前,基因的染色体性质、辅射导致基因突变、动物身体结构取决于事先确定的分子蓝图,以及免疫系统的核心秘密等多项里程碑式的获奖发现,都是利用果蝇为研究载体而取得的成功。

“难道我, 不也是一只飞蝇?难道你,不也可比作我一样的人?”比尔德教授在文中再引布莱克的诗句后指出,如今,分子生物学回答了布莱克的提问,人蝇可比,的确如此。

此次分享诺贝尔奖的Hall、Rosbash 和 Young三位博士,他们的工作都是有关生物节律与周期蛋白的研究。但是,生物节律以及周期蛋白的真正创始研究者是罗纳德 ·考诺普卡(Ronald Konopka)博士。当初,考诺普卡提出了生物节律假说,接着鉴定了周期蛋白基因,并进行了多项基因干预实验,确立了周期蛋白的功能。然而,考诺普卡的人生并没有拥有一个圆满的结局。考诺普卡未被提升为终身教授,因而被迫离开母校,最终彻底离开科研领域,于2015年暴病去世。

纯粹出于好奇心和探索欲的科研工作本应最有价值和意义,可在现实中,面临的命运却如此不堪,科研工作的价值不得不通过发表论文与获得资助等非科研标准来接受评判。

也许,此次诺贝尔生理学或医学奖的最大受益者将是起步不久、尚未获得足够重视的睡眠医学。既然昼夜节律影响着最基本的生命活动、睡眠是昼夜节律最具特征的现象,那么,有质量的睡眠必然是健康生命的必须保障,而旨在改善睡眠质量的睡眠医学必然前景光明宽广。

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