09诺奖得主最新Nature综述文章

【字体: 时间:2009年11月02日 来源:生物通

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  今年10月7日,三位科学家文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和阿达·约纳特因“对核糖体的结构和功能的研究”而获得今年的诺贝尔化学奖。

  

生物通报道:今年10月7日,三位科学家文卡特拉曼·拉马克里希南、托马斯·施泰茨和阿达·约纳特因“对核糖体的结构和功能的研究”而获得今年的诺贝尔化学奖。

其中拉马克里希南‎出生于印度泰米尔纳德邦的吉登伯勒姆(Chidambaram)。1971年,取得印度巴罗达大学物理学理学学位;1976年,获得美国俄亥俄大学物理博士学位。目前是英国医学研究理事会剑桥分子生物学实验室的资深科学家。

最近一期(10月29日)《Nature》杂志刊登了拉马克里希南的一篇综述,在这篇文章中,拉马克里希南及其同事Martin Schmeing,对有关核糖体结构和功能研究方面的最新进展进行了综述。以细菌转录的主要方面(这些方面对于所有蛋白的合成都应是共同的)为重点,他们介绍了有关核糖体结构的知识是怎样越来越多地推动着复杂的生物化学和遗传学实验工作。除了对基础转录研究的影响外,细菌结构知识还为开发更好的抗生素提供了一个框架。

生命体就像一个极其复杂而又精密的仪器,不同“零件”在不同岗位上各司其职,有条不紊。而这一切,就要归功于仿佛扮演着生命化学工厂中工程师角色的“核糖体”:它翻译出DNA所携带的密码,进而产生不同的蛋白质,分别控制人体内不同的化学过程。

DNA(脱氧核糖核酸)是核酸的一类,因分子中含有脱氧核糖而得名。生物体中的每一个细胞里,都有DNA分子,它们对于无论是一个人还是一棵植物或者一个细菌而言,都至关重要,因为这些DNA分子决定了生命体的外貌及功能。DNA是几乎所有生物的遗传物质基础,它存储了大量的“指令”信息,能引导生物的发育和生命机能的运作。但是在生命体中,DNA所含有的指令就像一张写满密码的图纸,只有经核糖体的翻译,每条指令才能得到明确无误的执行。

具体而言,核糖体的工作,就是将DNA所含有的各种指令翻译出来,之后生成任务不同的蛋白质,例如用于输送氧气的血红蛋白、免疫系统中的抗体、胰岛素等激素、皮肤的胶原质或者分解糖的酶等等。人体内有成千上万种蛋白质,它们各自拥有不同的形式与功能,在化学层面上构建并控制着生命体。

拉马克里希南等人获奖理由是,三位科学家都采用了X射线蛋白质晶体学的技术,标识出了构成核糖体的成千上万个原子。这些科学家们不仅让我们知晓了核糖体的“外貌”,而且在原子层面上揭示了核糖体功能的机理。“认识核糖体内在工作的机理,对于科学理解生命非常重要。这些知识可以立刻应用于实际。”

基于核糖体研究的有关成果,可以很容易理解,如果细菌的核糖体功能得到抑制,那么细菌就无法存活。在医学上,人们正是利用抗生素来抑制细菌的核糖体从而治疗疾病的。评委会说,三位科学家构筑了三维模型来显示不同的抗生素是如何抑制核糖体功能的,“这些模型已被用于研发新的抗生素,直接帮助减轻人类的病痛,拯救生命”。

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