17年诺奖回顾：曾经的竞争对手共享生理医学诺奖
原文以Medicine Nobel awarded for work on circadian clocks为标题
发布在2017年10月2日的《自然》新闻上
原文作者：Ewen Callaway & Heidi Ledford
布兰迪斯大学的杰弗理·霍尔（Jeffrey C. Hall）、迈克尔·罗斯巴殊（Michael Rosbash）和洛克菲勒大学的迈克尔·杨（Michael W. Young）因研究生物体的内在生物钟而荣获2017年诺贝尔生理学或医学奖，他们将共同分享900万瑞典克朗的诺奖奖金（约110万美元）。
迈克尔·罗斯巴殊（左）、杰弗理·霍尔（中）和迈克尔·杨（右）。
Nora Tam/SCMP
从上个世纪八十年代开始，这三位研究者分离并表征了一种果蝇基因period，该基因编码的一种蛋白会在夜间积累而在随后的白天降解。在之后的工作中，这三人和其他科学家一起分析了period基因（及其编码的PER蛋白）的分子调控机制，并识别了这个生物钟的其他组分。
所有多细胞生物体都拥有生物钟，人类的生物节律调控基因和睡眠障碍以及其它一些疾病都有关系。
在过去的5年里，Rosbash、Hall和Young已将多个奖项收入囊中。2013年，三人共同获得了邵逸夫生理学或医学奖，当时奖金达100万美元。英国南安普顿大学的生物钟研究者、曾在Young的实验室做博士后的Herman Wijnen表示，这次获奖也让人们认为获得诺奖指日可待。 “人们一直在等着他们获得诺奖，”他说，“这在科学界已经是一种定论了。”
但是，Young说当他上午得知获奖消息时，激动得都顾不上穿鞋了。“我匆忙捡起鞋，然后才想起来还没穿袜子，”他在新闻发布会上说。评选诺贝尔奖获奖者的诺贝尔大会的秘书Thomas Perlmann表示，获得诺奖也让Rosbash感到意外不已。“我第一个联系上的是Michael Rosbash，他先是沉默了一会儿，”Perlmann说，“然后他说，‘你在和我开玩笑吧’。”
这项研究起源于遗传学家Ronald Konopka以及物理学家和分子生物学家Seymour Benzor完成的基因筛选，他们发现了存在异常孵化节律的变异果蝇。（Benzer已经于2007年去世，Konopka于2015年去世。）据Wijnen介绍，当时关于行为有其基因根源的理论仍旧存在争议。多年后，两队研究人员——一个由Young领导，另一个由Hall和Rosbash共同领导——克隆了导致这种异常节律的基因。“这完全改变了研究局面，”Wijnen说，“自此以后，这个系统的保守性和概念上的可行性就逐渐变得清晰可见了。”
根据曾在上世纪七十年代末和Hall合作过的英国莱斯特大学行为遗传学家Charalambos Kyriacou的回忆，一开始两个队伍之间的竞争很激烈，因为他们都想第一个鉴定出这个基因。不过，“他们变老之后也就释然了，”他说，“现在他们都是好朋友了。”
后续研究工作详细描述了PER蛋白的表达是如何在夜间达到顶峰，随后在白天逐步下降。研究者们逐渐“拼凑”出了一个模型，阐释PER蛋白的积累是抑制其自身编码基因表达的信号。这个负反馈环建立了一种新的范式，多年来随着研究者们鉴定出更多的反馈环和生物钟蛋白，这种范式成为了昼夜节律研究领域中的主流。
德克萨斯大学西南医学中心的Joseph Takahashi和其他研究者们把关于生物钟的研究工作从果蝇扩展到了哺乳动物，并揭示了这个系统不同寻常的保守性。研究者们自此之后已经将生物钟和精神及生理健康的很多方面联系到了一起。“我们把自己暴露在不适宜的光线下，我们跨时区旅行，我们轮班工作，”Wijnen说，“这都对我们的健康有负面影响。”
德国慕尼黑大学医学心理学系主任Martha Merrow认为，鉴于生物钟和人体健康存在着广泛的联系，医学院应当加大他们对于时间生物学的关注——或者把它当做一个独立的领域，或者当做其他医学专业训练的一部分，比如内分泌学或者风湿病学。诺贝尔奖或许能帮助Merror和她的同事证明这个观点。Merrow准备去参加一个行政会议的时候听到了诺奖消息，“我激动到快不能呼吸，差点不能去开会了，”她说，“这真是一个极好的嘉奖，对我们的领域大有裨益。”ⓝ
Nature|doi:10.1038/nature.2017.22736
点击“阅读原文”阅读英文原文
Medicine Nobel awarded for work on circadian clocks
版权声明：
本文由施普林格·自然上海办公室负责翻译。中文内容仅供参考，一切内容以英文原版为准。欢迎转发至朋友圈，如需转载，请邮件Chinapress@nature.com。未经授权的翻译是侵权行为，版权方将保留追究法律责任的权利。
© 2018 Springer Nature Limited. All Rights Reserved