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

  • 厦金大桥(厦门段)大节段钢箱梁顺利发运

  • 中国援助斯里兰卡抗洪救灾物资运抵科伦坡

独家策划

推荐阅读
一些不法商家钻监管漏洞,推出所谓“智驾神器”规避车辆安全监控,不仅严重威胁道路交通安全,更触碰了法律红线,扰乱了新能源汽车产业的健康发展秩序。
2025-12-09 10:11
一项新研究揭示了这些天体表面下可能发生的活动,为了解其多样地质特征的形成机制提供了线索。相关研究成果近日发表于《自然-天文学》。
2025-12-09 10:02
实验结果显示,将化合物注射给抑郁模型小鼠后,仅1小时便可观察到显著的抗抑郁效果,且无明显副作用。
2025-12-09 10:01
北京大学生命科学学院罗述金课题组与合作团队,通过古DNA研究发现,家猫直至唐代前后才通过丝绸之路商旅传入中国。
2025-12-09 09:58
7日,中国安全生产科学研究院与国家管网集团,在新疆哈密的国家管网集团管道断裂控制试验场,成功完成了我国首次全尺寸高压纯氢管道喷射火系列试验。
2025-12-09 09:57
基于这样的研究背景,柴秀娟团队近日研发出一种数字孪生驱动的智能温室采摘系统,能有效解决现代温室番茄生产密植环境下,机器人采摘效率低、易损伤植株的问题。团队成员郎一宁介绍:“首先,机器人搭载的滑轨式深度相机会沿温室逐行扫描,采集高精度的RGB-D数据。
2025-12-08 09:54
记者从国家数据局获悉,截至9月底,我国已建成高质量数据集总量超500PB(拍字节,计算机存储容量单位);7个数据标注基地引进和培育标注企业362家,标注从业人员达8.5万人,带动数据标注相关产值163亿元。
2025-12-08 09:53
“梦想”号大洋钻探船的母港在广州海洋地质调查局科考码头,出海执行作业任务时需要通过深中大桥。多年来,我们与150余家参研参建单位团结协作、集智创新,攻克了一个个技术难题,建成了这艘具有我国完全自主知识产权、全球领先的大洋钻探船。
2025-12-08 09:52
空中的昆虫堪称地球上最灵活的生物,能精准完成急转弯、急刹车和空中翻转。美国内华达大学里诺分校的航空航天工程师Hoang-Vu Phan指出,这款新设备标志着“微型机器人性能的巨大飞跃”。
2025-12-08 09:51
近日,中国科学院西安光学精密机械研究所超快光科学与技术全国重点实验室研究员姚保利团队在定量相位成像领域取得进展,提出了正交偏振复用剪切干涉技术,并研发出集成化定量相位相机Q-camera。
2025-12-08 09:50
这次经历让我开了窍:一个顶尖的技术工人,不能只满足于执行标准,更要具备在标准之外创造解决方案的能力。我带徒弟,始终坚持“手把手教技能,实打实查问题,面对面讲后果”。
2025-12-05 10:15
由此,研究团队模仿亚洲玉米螟幼虫头壳的结构特点,在实验室中成功“复刻”出具有类似仿生层状结构的水凝胶。为验证实际效果,研究团队将这种水凝胶安装在农业害虫侦查无人机的防撞支架上,并在模拟果园环境的复杂通道中进行测试。
2025-12-05 10:16
“十四五”时期,我国批准上市创新药达210个。为保证药品安全有效,药监部门对新药研发、生产、上市作出一系列严格规定,强化研发生产各环节质量管理。
2025-12-05 10:22
据中国载人航天工程办公室消息,根据计划安排,神舟二十一号航天员乘组将于近日择机实施第一次出舱活动。目前,空间站组合体运行稳定,神舟二十一号航天员乘组状态良好,已做好出舱活动各项准备工作。
2025-12-05 10:17
大国工匠的成长是一个长期、连续、贯通的过程,职业教育要为学生构建可持续发展的成长通道。在新时代的征程中,职业教育应不断探索符合技术技能人才成长规律的教学模式,为培养更多大国工匠、能工巧匠作出更多贡献。
2025-12-05 10:15
12月1日至4日,第十三届世界科学记者大会在南非比勒陀利亚举行。
2025-12-05 10:48
为何CCER可以抵消碳排放?这里不得不提到中国的碳市场。在这样一个市场里,碳减排量可以像日常商品一样被交易。
2025-12-04 10:13
近日,中国科学院院士、中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称分子植物卓越中心)研究员林鸿宣团队与上海交通大学研究员林尤舜团队、广州国家实验室研究员李亦学团队合作,种出了“不怕热”的水稻。
2025-12-04 10:03
科学家发现了一种可以在63摄氏度下存活的单细胞变形虫,创造了真核生物的耐热纪录。拉森火山国家公园以冒泡的酸性湖泊和炽热的地热池而闻名,但该变形虫却来自一条pH中性的“热溪流”。
2025-12-04 10:04
根据我国风电光伏基地规划布局方案,至2030年,这些新能源基地总装机规模将达4.55亿千瓦,大约相当于20个三峡水电站的总装机容量——“沙戈荒”生态环境脆弱,一旦遭到破坏,恢复难度大,大规模建设光伏风电发电基地可能会影响当地的植被、土壤和水资源等。
2025-12-04 10:01
加载更多