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mRNA 修飾技術和關于冷、熱、觸覺感受過程的分子機制的研究

瀏覽次數:991 發(fā)布日期:2021-10-25  來源:MedChemExpress

Q1:諾貝爾獎的設立和獎金?
 
諾貝爾獎由 19 世紀瑞典科學家諾貝爾 (Alfred Nobel) 設立,諾貝爾逝世 5 年后,這個以他為名的獎項在 1901 年 12 月 10 日首度頒發(fā)。諾貝爾基金會將諾貝爾的大部分遺產——3100 萬瑞典克朗用來創(chuàng)辦諾貝爾獎。起初,諾貝爾獎只設立了物理、化學、文學、生物或醫(yī)學、和平五個獎項。1968 年,增設諾貝爾經濟學獎。
 

圖 1. 諾貝爾獎獎牌 (源于諾獎官網)[1]
 
如果是單人獲獎,那么他就獨自擁有全部獎金,比如 2012 年諾獎獲得者莫言,獨享 800 萬瑞典克朗的獎金,且免征個稅 (妙啊!) 如果是兩人共享獎項,則獲獎者平分獎金。如果為三人得獎,獎金可按 1:1:1 或者 2:1:1 的分配。2021 年諾貝爾獎的獎金為每個獎項 1000 萬瑞典克朗 (按現在匯率,約合人民幣 736.8 萬元)。

Q2:諾貝爾生理學或醫(yī)學獎之“最”?
 

今年是諾貝爾醫(yī)學獎第 112 次頒獎,歷屆得主中,有 12 位女科學家獲得殊榮:遺傳學家芭芭拉·麥克林托克 (Barbara McClintock) 是首位沒有共同得獎者的女性科學家,我國女科學家屠呦呦 2015 年因抗瘧藥 artemisininDihydroartemisinin 的發(fā)現獲獎。

 

圖 2. 左 1: 芭芭拉·麥克林托克; 左 2: 屠呦呦; 右 1: 班廷; 右 2: 勞斯[1]

 

據統(tǒng)計,諾貝爾醫(yī)學獎得主平均年齡是 68 歲,最年輕得主是加拿大醫(yī)學家弗雷德里克·格蘭特·班廷 (Frederick G. Banting),班廷因發(fā)現胰島素,為糖尿病找到治療方法獲獎,1923 獲獎時年僅 32 歲,1991 年,世界衛(wèi)生組織和國際糖尿病聯合會將班廷的生日定為世界糖尿病日。諾貝爾醫(yī)學獎最老得主是美國生物學家勞斯 (Peyton Rous),1966 年獲獎時已 87 歲高齡。
 
 
Q3:諾貝爾醫(yī)學獎“風向標”---拉斯克獎
 

拉斯克獎共有 3 個獎項:基礎醫(yī)學研究獎、臨床醫(yī)學研究獎以及醫(yī)學科學特別成就獎。在該獎項的獲得者中,有很多人同時也獲得了諾貝爾獎,因此又被稱為諾獎風向標。

 

今年諾貝爾醫(yī)學獎特別引人關注的兩位學者是匈牙利裔美籍科學家卡林柯 (Katalin Karikó) 和美國科學家魏斯曼 (Drew Weissman),2021 年 9.24 日拉斯克獎宣布將臨床醫(yī)學研究獎授予兩位科學家。

 

獲獎理由:之前的研究認為,進入細胞的mRNA會被免疫系統(tǒng)識別為病毒遺傳物質而清除掉,從而誘發(fā)嚴重的免疫反應,但tRNA不會引發(fā)機體過度的免疫應答。Karikó和Weissman 通過 mRNA 修飾技術,使修飾過的 mRNA 可以像 tRNA一樣免于免疫系統(tǒng)的攻擊,并且翻譯出特定的蛋白質。兩位科學家的突破研究使 Covid-19 mRNA 疫苗得以被快速研發(fā),新冠全球大流行中,mRNA 疫苗拯救了千千萬萬的生命。

 

圖 3.  mRNA 疫苗的作用機制[2]
 
 
 
Q4:關于 2021 年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎
 

2021 年諾貝爾獎生理學或醫(yī)學獎,兩位科學家戴維·朱利葉斯 (David Julius) 和阿登·帕塔普蒂安 (Ardem Patapoutian) 被授予這一獎項,以表彰他們在人類感知疼痛和溫度的機制研究方面所做出的貢獻。

 

溫度感受器

 

辣椒素可激活神經細胞,引起疼痛感,那么它究竟是如何發(fā)揮這種功能的。David Julius 等創(chuàng)建了一個多個 DNA 片段組成的文庫,這些 DNA 片段與表達能對疼痛、熱和觸摸做出響應(圖 4)。他們推測,該基因庫中的某個DNA 片段,可編碼一種能夠對辣椒素做出反應的蛋白質,最后他們發(fā)現了辣椒素敏感基因。這個基因編碼了的一種離子通道蛋白,后面被命名為 TRPV1 (辣椒素受體)。TRPV1 的發(fā)現是一個重大突破,引領了解其他溫度敏感受體的新潮流。

 

 

圖 4. 使用辣椒中的辣椒素來識別 TRPV1 (一種由高溫激活的離子通道)[3]

 

■ 關于壓力感受器

 

雖然溫度感覺的機制正在逐步展開,但機械刺激如何轉化為觸覺和壓力感的機制仍不清楚。Ardem Patapoutian 等人發(fā)現了一種細胞系,當單個細胞被微管戳到時,可以發(fā)出可測量的電信號 (圖 5)。Patapoutian 等人在后面的研究中成功地識別出了一個基因,該基因的沉默使細胞對微管被戳時不敏感。這個力敏離子通道,命名為“Piezo1”。

 

圖 5. 使用培養(yǎng)的機械敏感細胞來識別由機械力激活的離子通道[3]

 

今年的諾貝爾獎得主的突破性發(fā)現,讓人們了解了熱、冷和機械力如何觸發(fā)神經沖動,關于它的研究集中在闡明這些受體在各種生理過程中的各種功能,并用于開發(fā)治療各種疾病的方。

 

Q5:近 5 年諾貝爾生理學與醫(yī)學獎研究匯總
 

圖 6. 2016-2020 年近 5 年諾獎盤點[4]
 

關于諾獎,今天就介紹到這里了。無論是今年備受關注的 mRNA 修飾技術還是今年諾獎得主關于冷、熱、觸覺感受過程的分子機制的研究,他們的發(fā)現都讓這個世界更美好,歷史會記住他們,這些發(fā)現將為人類未來的生活帶來更多的可能性。


參考文獻

1. The Nobel Prize amounts.

2. Namit Chaudhary, Drew Weissman, Kathryn A Whitehead, et al. mRNA vaccines for infectious diseases: principles, delivery, and clinical translation. Nat  Rev Drug Discov. 2021 Aug 25;1-22.

3. Nobelforsamlingen, The Nobel Assembly at Karolinska Institutet. Scientific Background Discoveries of receptors for temperature and touch.

4. NOBEL PRIZES AND LAUREATES.

發(fā)布者:上海皓元生物醫(yī)藥科技有限公司
聯系電話:021-58955995
E-mail:sales@medchemexpress.cn

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