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

  • 东北地区里程最长跨海大桥建设取得关键进展

  • 关注——为求职者提供多元选择

独家策划

推荐阅读
当前,人工智能与实体经济持续深度融合,产业变革多线并进。从算力芯片、工业智能装备到低空通航体系,技术创新持续打通落地堵点,全方位推动制造、服务等领域转型升级。
2026-08-26 09:32
这种由胶子彼此束缚形成的特殊粒子,就是胶球。
2026-08-26 05:50
“棉芯1.0”以“网页端+小程序端”双端设计,分别瞄准科研创新与田间生产两大核心场景。
2026-08-26 05:50
工业和信息化部绿色低碳标准化技术委员会日前成立
2026-08-26 05:15
做学问这件事,说到底就是认准一个目标一直追下去
2026-08-26 05:15
促进人工智能与农业发展相结合,是提升农业科技创新效能的重要着力点。
2026-08-26 05:15
中央气象台首席预报员陈双预计,出伏后,四川盆地、江汉等地将有高温天气出现,上述地区仍需关注“秋老虎”天气。
2026-08-25 09:49
近期,在部分高原、草原景区,投喂、抚摸野生旱獭(土拨鼠)或与其近距离合影打卡,成为不少游客跟风的行为。除了野生旱獭,黄鼠、沙鼠等啮齿动物也是鼠疫的自然宿主,野兔、狐狸、野猫等野生动物也可成为鼠疫的偶然宿主,均存在传播风险。
2026-08-25 09:47
翻看评论区,呼声最高的几条是“旺仔牛奶太甜了”“能不能出低糖版”——不是不爱,是当年的小孩长大了,而有些配方还没跟着长大。
2026-08-25 09:46
以人工智能为代表的新一轮科技革命和产业变革正在改变经济社会的传统发展模式。同时,世界百年未有之大变局加速演进,全球创新版图和竞争格局正在经历深刻调整。
2026-08-25 02:10
《教育强国建设规划纲要 (2024—2035年)》提出,以教育数字化开辟发展新赛道、塑造发展新优势。思政课是落实立德树人根本任务的关键课程,
2026-08-25 02:10
北斗在大众消费领域应用取得明显进展
2026-08-25 04:45
8月22日,第二届世界人形机器人运动会在国家速滑馆开幕,16个国家的666支赛队、2056台机器人参与竞逐。与此同时,2026世界机器人大会正在北京亦庄举办,汇聚全球前沿技术与产业成果,全面展现机器人走向千行百业的发展新趋势。
2026-08-24 10:17
六氟化硫是高压电力设备不可或缺的绝缘、灭弧介质,可它偏偏是一种强温室气体。更棘手的是,现阶段又很难找到一种合适的气体完全替代它。如何尽可能不让它进入大气?这是我们一直想解决的难题。
2026-08-24 10:16
所谓数字孪生,就是把一个物理实体在虚拟世界1∶1复刻——可以是一条产线、一个车间,甚至一座工厂。在胡少雄看来,数字孪生的高阶形态,是会“自感知、自决策、自执行”的智能体,这离不开传感器、人工智能算法、通信技术协同进化。
2026-08-24 10:12
中国科学院院士、华中农业大学教授、湖北洪山实验室主任张启发提出“双水双绿”理念,用一块田既种“绿色水稻”,又养“绿色水产”,发展水稻、水产“双水”产业,做优绿色稻米、绿色小龙虾等“双绿”产品。
2026-08-24 09:56
当厘清科研人员转化风险责任边界,构建专业化技术转移制度,明确技术转移机构设立条件及主要职责,通过完善相关制度,着力解决“不愿转”“不敢转”和“不会转”的问题,充分保护科研人员投身成果转化的积极性与主动性。
2026-08-24 09:48
2013年,东正光学的创始团队在广东深圳租下第一间厂房。4年后,当工业光学与电影影像的积累具备向更广泛创作者群体转化的条件时,东正光学重返消费市场,推出Thypoch(叙)品牌。
2026-08-21 07:20
7月17日,习近平主席在2026世界人工智能大会暨人工智能全球治理高级别会议开幕式上发表题为《携手构建公正合理的全球人工智能治理体系》的主旨讲话。
2026-08-21 02:00
近期,因冬季寒区试车而闻名的边疆小城——黑龙江黑河迎来了反季节试车热潮。在试运行的全球规模最大四季低温汽车试验场内,零下30摄氏度的室内一片冰天雪地,来自多个车企与零部件厂商的测试车辆正自如驰骋,借助静态低温舱、冰雪圆环、多角度对开坡道等专业场景展开性能测试。
2026-08-21 03:40
加载更多