点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索
首页> 科普频道> 三农科普> 基因故事 > 正文

【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索

来源:光明网2020-09-23 15:15

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  癌症的高发率和高死亡率,让我们在生活中谈“癌”色变。相关研究发现,癌症的源头是一种比细胞、细菌都小的东西——病毒。但在上世纪,病毒与癌症之间的关系并不被科学界认可,那么它是如何一步步成为人类探索癌症起因的焦点的呢?故事还要从一位科学家说起。

  探索癌症起因

  弗朗西斯·佩顿·劳斯(Francis Peyton Rous),1879年出生于美国,是纽约市洛克菲勒研究所的内科医生和病毒学家。年少时,劳斯就对科学显示出浓厚的兴趣,而对生物学的兴趣也使得他在中学毕业后,成功进入美国第一所研究型大学——约翰·霍普金斯大学接受教育。1905年,劳斯获得医学博士学位,并成为该校附属医院一名实习医生。

【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索

弗朗西斯·佩顿·劳斯(图片来自网络)

  可工作一段时间后,劳斯才发现自己真正的兴趣是对疾病的研究而不是治疗,于是放弃医院的工作,来到密歇根大学担任病理学讲师,而后又到德国德累斯顿的一家医院学习病理解剖学课程。1909年,劳斯学成回到美国,不久后前往洛克菲勒医学院任职,开始了他的疾病研究生涯。

  任职后不久,一位养鸡人送给了劳斯一只胸部长有肉瘤的鸡,此时的他还不知道,这只病鸡将改变之后一系列有关癌症的研究。劳斯利用这只鸡开展了一系列实验,他发现,无论是把病鸡的肉瘤组织直接植入到其他健康的鸡身上,还是把肉瘤组织碾碎、过滤肿瘤细胞和细菌后再植入,被接种的鸡都长出了肉瘤。劳斯由此在世界上首次提出鸡的肉瘤是由病毒引起的,并进而认为病毒是癌症的起因。

【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索

  彼时是1911年,年轻的劳斯天才般的创见没有引起科学界的重视。直到二战之后,电子显微镜的成熟应用使人们对病毒有了更深刻的理解,劳斯的理论才再度进入人们的视野。到20世纪60年代,更多的实验发现使病毒致癌理论被广泛接受。1966年,在做出发现55年后,87岁的劳斯获得了诺贝尔生理学或医学奖,引发鸡肉瘤的病毒也被称为劳斯肉瘤病毒(RSV)。

  劳斯肉瘤病毒是一种逆转录病毒,关于它的一些奇怪机制一直吸引着科学家们。作为RNA病毒,在诱导细胞癌变的过程中,它似乎可以将自己的遗传信息稳定地传递给正常细胞,使它们转化为癌细胞。然而,DNA的发现者之一弗朗西斯·克里克教授很早就提出,遗传信息是由DNA转录到RNA,再由RNA指导蛋白质生成,而不是反过来。这一理论已经成为分子生物学的一个重要法则,即中心法则。那么真相到底是什么呢?

【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索

起初的中心法则(图片来自网络)

  半个世纪的科学传奇

  为了解答这一疑问,美国微生物学家大卫·巴尔的摩(David Baltimore)和美国遗传学家霍华德·特明(Howard Temin)通过对劳斯肉瘤病毒机制的研究,分别独立发现了劳斯肉瘤病毒中存在一种能够使遗传信息从RNA拷贝到DNA中的酶。这种酶后来被称为逆转录酶,劳斯肉瘤病毒从此被称为逆转录病毒。后来,人们还发现了一系列逆转录病毒,其中最著名的就是导致艾滋病的HIV病毒。巴尔的摩和特明也因为此项发现而获得了1975年诺贝尔生理学或医学奖。

【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索

修改后的中心法则(图片来自网络)

  依托劳斯肉瘤病毒的研究并未结束。美国微生物学家毕晓普(Michael Bishop)和其好友瓦尔缪斯(Harold Elliot Varmus)通过对劳斯肉瘤病毒的进一步研究,提出了“致癌基因”的存在。他们发现,在这个病毒仅有的4个基因中,3个用来实现病毒的复制,而第4个则专职引发癌症并使癌症生长,这一基因被称为SRC。毕晓普认为,SRC不会凭空出现,很可能是由正常的细胞基因突变而来。在漫长的进化过程中,SRC不仅可能存在于鸡身上,还可能在更多动物的体内发现。

  经过艰苦的努力,毕晓普和瓦尔缪斯在进化时间跨度为10亿年的一百多种物种体内都找到了一种“原癌基因”,它们平时是正常的细胞基因,但可以被劫持到逆转录病毒中并转变成致癌基因。也就是说,每个细胞内都有SRC基因。

  由此,毕晓普和瓦尔缪斯创立了逆转录病毒癌基因理论。这一理论告诉人们,细胞癌变的根本原因既不是病毒,也不是其他的致癌因素,而是存在于细胞自身中的原癌基因。当受到物理、化学、病毒等因素的刺激后,原癌基因被激活,就会成为致癌基因。因为这一发现,毕晓普和瓦尔缪斯也获得了1989年诺贝尔生理学或医学奖。

【诺奖中的“基因”】一只鸡引发的癌症起因大探索

原癌基因理论

  至此,由一只病鸡而引发的探索癌症奥秘的征途,已经成为科学传奇,5位科学家先后获得诺贝尔生理学或医学奖。原癌基因的发现也使得人们对不良的生活方式和癌症之间的关系有了更深的理解,即身体的运转离不开遗传物质,而不良的生活方式会导致遗传物质失控,激活原癌基因。

  出品:科普中国

  监制:中国农学会 光明网

  作者:蔡琳

  本文由中国农业科学院生物技术研究所研究员金芜军进行科学性把关

[ 责编:武玥彤 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 浙江杭州:乡村里火热的“春日经济”

  • 海南离岛免税政策实施15年 累计销售额2864亿元

独家策划

推荐阅读
中国科协在中国科学家博物馆举行“全民阅读活动周·科学家精神故事会”暨科学家精神主题丛书发布活动。
2026-04-27 12:53
今年4月25日是第四十个“全国儿童预防接种日”,主题是“预防接种,苗助健康,全民行动”。国家疾控局新闻发言人、综合司副司长席晶晶表示:“接种疫苗,是预防、控制疾病和保护公众健康最有效、最经济的手段。”如何科学理解疫苗的作用?两种疫苗可以同时接种吗?带孩子接种疫苗需要做哪些准备?相关专家在国家疾病预防控制局举行的“全民携手 共筑免疫屏障”主题新闻发布会上进行了解答。
2026-04-27 10:05
从古人立竿测影、夜观北斗辨识方向,到北斗卫星导航系统提供全天候、高精度的时空信息服务——科技发展沧海桑田,但人类对“我在哪里、我要去哪、如何到达”的追问从未停歇,其指向始终是更好地认识世界、利用资源、服务发展。
2026-04-27 10:03
近年来,江苏张家港东沙化工园区实施关停转型,修复生态环境,升级为智能制造产业园区,长江岸边珍稀鸟类频现,走出了一条绿色转型路。
2026-04-27 10:02
记者王美莹日前从中国地震局地球物理研究所获悉,该所基于“谛听”大模型研发的“地震科学智能体”正式上线并开放试用。”  从“搬砖式”科研到“一句话”驱动,这位不知疲倦的“数字副驾驶”,正悄然推动地震科学范式的革新。
2026-04-27 09:59
为推进商业航天高质量发展,发挥标准化在产业发展中的引领性和基础性作用,统筹推进商业航天标准化建设,国家航天局、市场监管总局近日联合发布《商业航天标准体系(1.0版)》。
2026-04-27 09:59
我国现已建成省级以上绿色矿山5500余家,绿色矿山建设成为美丽中国建设的生动实践。
2026-04-24 09:53
由中国科学家领衔的国际团队23日宣布,他们成功在超级计算机中构建出一个数字虚拟宇宙,为人类探索宇宙奥秘提供了一份高精度数字导引图谱。
2026-04-24 09:51
从仰望星空到扎根大地,中国航天的故事,正从“飞天”传奇,变成天地互动的日常。
2026-04-24 09:50
近日,国务院新闻办公室举行“新征程上的奋斗者”中外记者见面会,来自科技领域的数位代表分享了自己的故事。
2026-04-24 09:48
近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《碳达峰碳中和综合评价考核办法》,并发出通知,要求各地区各部门认真遵照执行。
2026-04-24 09:45
“日出而作、日落而息的传统农耕图景,正在被代码、传感器和无人机重新绘制。”春日里的华中农业大学襄阳书院,校长严建兵对着身旁年轻的面孔说,“对智慧农业而言,广袤的科研一线就是前沿阵地。
2026-04-23 09:41
铈镁嫦娥石是一种新的含稀土磷酸盐矿物,属于三方晶系。据了解,铈镁嫦娥石发现于第一块坠落在我国境内的月球陨石——Pakepake005陨石。目前,铈镁嫦娥石的原型标本和等型标本分别馆藏于中国地质博物馆和中国地质科学院。
2026-04-23 09:40
崇明东滩保护区位于上海市崇明岛的最东端,是东亚—澳大利西亚候鸟迁飞路线上重要的停歇地和越冬地。工作在崇明东滩这片充满生机和希望的土地上,钮栋梁表示倍感使命光荣,责任重大。
2026-04-23 09:39
近日,中共中央办公厅、国务院办公厅印发《关于更高水平更高质量做好节能降碳工作的意见》。答:“十四五”以来,各地区、各部门深入贯彻落实党中央、国务院决策部署,认真落实全面节约战略,扎实推进全社会节能降碳,取得显著成效,“十四五”全国能耗强度和碳排放强度降低目标均顺利完成。
2026-04-23 09:39
推动伦理嵌入设计,实现伦理治理的前置化,更是推动人工智能治理范式从被动应对向主动防控、从末端整改向源头管控转型的关键抓手。唯有多措并举,方能真正筑牢人工智能伦理治理的根基,推动人工智能技术在伦理框架内规范、健康、可持续发展,让人工智能更好赋能美好生活。
2026-04-23 09:38
但我们也应该看到,我国的农机生产,尽管数量上去了,在品种的丰富性方面尚嫌不足。实践证明:精准适配的农机,是破解山地农业困境的“金钥匙”,也是农机企业开拓市场的“新空间”。
2026-04-23 09:37
当AI成为企业的核心生产力,工业时代延续百年的科层制必然走向瓦解,一套全新的、适配AI时代的组织规则正在被重新书写。
2026-04-22 14:19
2026年“5·18国际博物馆日”,首都博物馆将推出年度重磅展览——“玉米·黄金·美洲豹:玛雅与安第斯古代文明大展”,约800件珍贵文物将亮相,带观众走进美洲古代文明。
2026-04-22 09:41
中国气象局日前发布首批珍贵一级气象档案名录。中国气象局气象档案馆收藏的“1885—1944年猴矶岛海关气象月总簿”、天津市气象档案馆收藏的“1890—1931年英租界工部局工程处测候所气象统计表”、辽宁省气象档案馆收藏的“1951年中央人民政府人民革命军事委员会气象局全国气象工作会议合影(照片)”等59组气象档案被纳入首批珍贵一级气象档案名录。
2026-04-22 09:40
加载更多