諾貝爾獎與遺傳學(xué)

遺傳學(xué)與諾貝爾獎1910年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主科塞爾A1brechtKossel1853年--1927

德國海德爾堡大學(xué)生理學(xué)教授為探明生命的起源及遺傳奧秘打下了基礎(chǔ)科塞爾，

德國生物化學(xué)家。科塞爾的研究開始于指出這一點：核蛋白含有蛋白質(zhì)部分和非蛋白質(zhì)部分，因此盡可以不必說那含糊不清的核蛋白，而說核的蛋白質(zhì)，其中的非朊基（非蛋白質(zhì)部分）就是“核酸”。科塞爾析出兩種不同的嘌呤：胸腺嘧啶（這是他第一個離析出來的）、胞嘧啶。不過他沒有看出（差不多半個多世紀(jì)也沒人看出）精子和一切細(xì)胞中的關(guān)鍵性的化合物是核酸而不是蛋白質(zhì)。而核酸是以非常復(fù)雜的形式存在于精子細(xì)胞中的。科塞爾沒有意識到核酸研究的全部重要意義，但他的工作卻給人以深刻的印象。1910年因其對蛋白質(zhì)和核酸的研究榮獲諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎。1933年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主美國

加利福尼亞技術(shù)研究所教授

1866～1945

發(fā)現(xiàn)了染色體在遺傳中的作用，創(chuàng)立了基因?qū)W說

摩爾根(1866～1945)，美國遺傳學(xué)家和生物家因發(fā)現(xiàn)了染色體在遺傳中的作用，創(chuàng)立了基因?qū)W說而獲得1933年諾言貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

1911年他提出了“染色體遺傳理論”。摩爾根發(fā)現(xiàn)，代表生物遺傳秘密的基因的確存在于生殖細(xì)胞的染色體上。而且，他還發(fā)現(xiàn)，基因在每條染色體內(nèi)是直線排列的。染色體可以自由組合，而排在一條染色體上的基因是不能自由組合的。摩爾根把這種特點稱為基因的“連鎖”。摩爾根在長期的試驗中發(fā)現(xiàn)，由于同源染色體的斷離與結(jié)合，而產(chǎn)生了基因的互相交換。不過交換的情況很少，只占１％。連鎖和交換定律，是摩爾根發(fā)現(xiàn)的遺傳第三定律。他于20世紀(jì)20年代創(chuàng)立了著名的基因?qū)W說，揭示了基因是組成染色體的遺傳單位，它能控制遺傳性狀的發(fā)育，也是突變、重組、交換的基本單位。但基因到底是由什么物質(zhì)組成的？這在當(dāng)時還是個謎。1946年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主繆勒HermannJosephMuller

美國遺傳學(xué)家

印第安納大學(xué)教授

1890～1967發(fā)現(xiàn)x線照射引起基因突變，為人工誘導(dǎo)突變開辟了重要途徑

繆勒一生發(fā)表論文372篇，由他建立的檢測突變的CIB方法至今仍是生物監(jiān)測的手段之一。

1927年，繆勒在《科學(xué)》雜志發(fā)表了題為“基因的人工蛻變”的論文，首次證實X射線在誘發(fā)突變中的作用，搞清了誘變劑劑量與突變率的關(guān)系，為誘變育種奠定了理論基礎(chǔ)，解決了如下幾個問題：

①用較高劑量的X射線處理精子，能誘發(fā)真正的基因突變。

②用不同劑量的X射線，在生命周期的不同時刻和不同條件下處理果蠅，將得到不同的結(jié)果。③突變類型包括致死突變、半致死突變、非致死突變。④除基因突變外，X射線也能造成基因在染色體上的次序重新排列，且比例很高或結(jié)構(gòu)變異。⑤X射線處理并非是使該染色體上存在的全部基因物質(zhì)都發(fā)生永久性的改變，常常只影響到其中一部分。⑥X射線處理并未顯著提高回復(fù)突變率。這說明誘變的發(fā)生也是隨機的。

1945年，美國在日本長崎和廣島投下了尚處于初級研究階段的核武器——原子彈。原子彈的受害者僅僅是死傷嗎？在此之前，人們與放射性物質(zhì)打交道已有40余年，但對其生物學(xué)效應(yīng)、特別是遺傳學(xué)效應(yīng)幾乎一無所知。繆勒在他的論文中明確指出：“現(xiàn)代X射線治療常用的照射處理實踐肯定不會造成永久性的不孕。”這標(biāo)志著人類對誘變的認(rèn)識已趨成熟。隨后，“原子時代的遺傳學(xué)”、“輻射遺傳學(xué)”成為熱點。其它物理或化學(xué)誘變劑逐一被發(fā)現(xiàn)及研究。為了維護人類健康，檢測致畸、致癌、致突變環(huán)境因素的工作日益受到重視。1958年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主比德爾GeorgeWellsBeadle美國遺傳學(xué)家

1903～1989塔特姆

EdwardLawrieTatum

美國生物化學(xué)家

1909～1975萊德伯格

JoshuaLederberg

美國遺傳學(xué)家

1925年--發(fā)現(xiàn)了基因通過調(diào)節(jié)特定的化學(xué)事件而起作用

比德爾為美國生化遺傳學(xué)家，比德爾等通過果蠅復(fù)眼色素的研究和脈孢菌的營養(yǎng)缺陷型的研究，于1941年提出了“一個基因一種酶”假說。這一假說揭示了基因的基本功能。他所使用的營養(yǎng)缺陷型研究方法，以后被廣泛應(yīng)用于各種代謝途徑和發(fā)育途徑的研究。J.萊德伯格采用大腸桿菌的營養(yǎng)缺陷型發(fā)現(xiàn)了細(xì)菌的遺傳重組，從而開辟了微生物遺傳學(xué)研究的廣闊領(lǐng)域。因此，無論在概念上還是在方法上，“一個基因一種酶”的假說及工作，是分子生物學(xué)的重要基礎(chǔ)之一。為此，比德爾與泰特姆以及萊德伯格共同獲得了1958年的諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

1959年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主奧喬亞

SeveroOchoa美國生化遺傳學(xué)家

1905～1993科恩伯格

ArthurKornberg

美國生化遺傳學(xué)家

1918年--發(fā)現(xiàn)了RNA和DNA的生物合成機理

奧喬亞（Ochoa,Serero)

西班牙-美國生物化學(xué)家。奧喬亞的主要聲望是同他在核酸方面的工作聯(lián)系在一起的。1955年，奧喬亞合成的RNA不同于天然的RNA。在天然的RNA中，四種核苷酸中的每一種都是存在的，而奧喬亞能以一種核苷酸構(gòu)成合成的RNA，這種合成的RNA中是由這一種核苷酸無窮盡地重復(fù)構(gòu)成的。次年，科恩伯格擴展了奧喬亞的工作并合成了DNA。因此，奧喬亞和科恩伯格分享了1959年諾貝爾醫(yī)學(xué)和生理學(xué)獎金。1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主克里克Crick

英國物理學(xué)家

美國加州圣地亞哥的索爾克研究院教授1916～2004克里克、沃森、威爾金斯獲1962年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎

沃森:美國遺傳學(xué)家1928～

威爾金斯：英國物理學(xué)家1916～建立了DNA的雙螺旋模型

1953年4月25日，英國著名的科學(xué)期刊《自然》雜志發(fā)表了沃森、克里克的一篇優(yōu)美精煉的短文，宣告了DNA分子雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的誕生。這一期雜志還發(fā)表了富蘭克琳和威爾金斯的兩篇論文，以實驗報告和數(shù)據(jù)分析支持了沃森、克里克的論文。

這一年，沃森年僅25歲，克里克也只有37歲，尚未獲得博士學(xué)位。這兩個年輕人之所以超越了其他看似更具實力的競爭者，贏得了這場科學(xué)賽跑的勝利，是由于他們具有清醒的宏觀洞察力、非凡的科學(xué)想像力和嚴(yán)密的邏輯思維能力，選擇了正確的研究路線，廣泛借鑒他人的研究成果并加以綜合性的科學(xué)思考。

1962年，沃森、克里克與威爾金斯因研究DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的成果，共同榮獲了諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

1965年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主雅各布Jacob法國巴黎巴斯德研究所1920年--

爾沃夫Lwoff法國巴黎巴斯德研究所1902--1994年

莫諾Monod法國巴黎巴斯德研究所1910--1976年

發(fā)現(xiàn)了酶和病毒的合成的遺傳調(diào)節(jié)

雅各布(FrancoisJacob1920～)法國遺傳學(xué)家，莫諾(JacquesMonod1910～1976)法國細(xì)菌遺傳學(xué)家，爾沃夫(AndreWof1902～1994)法國細(xì)菌遺傳學(xué)家，莫諾研究細(xì)菌生長，提出了“誘導(dǎo)酶”假說，并與雅各布共同提出信使核糖核酸(rsRNA)和操縱子的重要理論(1958年)；爾沃夫發(fā)現(xiàn)溫和噬菌體中的原噬菌體是一種能和細(xì)菌染色體相結(jié)合而一起復(fù)制的結(jié)構(gòu)，是一類調(diào)節(jié)基因活性的基因。他們共享1965年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

1966年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主勞斯PeytonRous

美國微生物學(xué)家

1879～1970哈金斯Huggins

美國1901～1998發(fā)現(xiàn)了引致腫瘤的病毒和前列腺癌的激素治療

勞斯美國微生物學(xué)家，發(fā)現(xiàn)腫瘤誘導(dǎo)病毒，因提出病毒致癌學(xué)說，開創(chuàng)癌癥起因研究的新紀(jì)元而獲得1966年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。哈金斯1966年因其證實注射合成雌性激素能使雄性個體的前列腺腫瘤消失并證明了使用化學(xué)藥物控制惡性腫瘤的可能性而勞斯共獲得諾貝生理醫(yī)學(xué)獎。

1968年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主霍利Holley

美國分子生物學(xué)家

1922～1993科拉納Khorana

美國生物化學(xué)家

1922～尼倫伯格Nirenberg

美國生化遺傳學(xué)家

1927～解讀了遺傳密碼及其在蛋白質(zhì)合成方面的機能

霍利(Holley1922～1993)美國分子生物學(xué)家，1964年末，他查明了RNA的核苷酸順序，因此被授予諾貝爾獎。尼倫伯格與Matthaei一同證明，在蛋白質(zhì)合成過程中需要信使RNA，合成的信使RNA可用以譯解遺傳密碼。

1969年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主

發(fā)現(xiàn)了病毒的復(fù)制機制和基本結(jié)構(gòu)

德爾布呂克

MaxDelbrtick

德國細(xì)菌遺傳學(xué)家

1906～1981

赫爾希Hershey

美國遺傳學(xué)家

1908～1997盧里亞Luria

美國微生物學(xué)家

1912～1991他們3人發(fā)現(xiàn)了病毒的復(fù)制和遺傳結(jié)構(gòu)，證明遺傳物質(zhì)是DNA而不是蛋白質(zhì)，因而獲得1969年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

1975年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主巴爾的摩Bahirsore

美國微生物學(xué)家

1938～杜爾貝科Dulbecco

美國病毒學(xué)家

1914～特明Tersin

美國腫瘤學(xué)家

1934～1994發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶和腫瘤病毒和細(xì)胞遺傳之間的相互作用

巴爾的摩和特明發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶，證明遺傳信息不僅由DNA到RNA，也可由RNA到DNA；杜爾貝科發(fā)現(xiàn)了腫瘤病毒和細(xì)胞遺傳之間的相互作用，而與巴爾的摩和特明共享1975年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

1978年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主限制性核酸內(nèi)切酶的發(fā)現(xiàn)及其在分子遺傳學(xué)中的應(yīng)用阿爾伯

WemerArber

瑞士生物學(xué)家

1929～

內(nèi)森斯

DanienNathans

美國微生物學(xué)家

1931～史密斯

HamiltonO．Smith

美國微生物學(xué)家

1931～

盧里亞曾觀察到，噬菌體不僅能誘發(fā)細(xì)菌細(xì)胞內(nèi)的突變，而且其本身也發(fā)生突變。阿爾伯對此深感興趣。他收集了證據(jù)表明，細(xì)菌細(xì)胞能夠通過一種“限制酶”的存在來保護自己，抵御噬菌體的攻擊。這種限制酶通過分裂噬菌體的DNA使之大部或全部失活，從而遏制噬菌體的生長。到1968年，阿爾伯收集了足夠多的關(guān)于限制酶的資料，終于能夠證明一種特別的限制酶的存在，它只分裂那些含有為噬菌體所特有的某種序列的核苷酸。這一工作經(jīng)過內(nèi)森斯和史密斯的發(fā)展，導(dǎo)致了伯格等人創(chuàng)造的重組DNA的技術(shù)。

內(nèi)森斯與史密斯合作，研究了能在特定部位分裂DNA分子的酶。這使人們有可能對已知的大得足以帶有遺傳信息的核酸片斷進(jìn)行研究，以后又研究導(dǎo)致了旨在把核酸拆開再按其它結(jié)構(gòu)加以組裝的重組DNA的工作。史密斯在研究流感嗜血桿菌從噬菌體P22接受DNA的機制時，于1968年發(fā)現(xiàn)了一類新的限制酶，它們分別在特定部位切斷DNA分子，因此可用以研究DNA分子中核苷酸的順序和用于DNA重組技術(shù)。1980年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主貝納塞拉夫

Benacerraf

美國免疫學(xué)家

1920～杜塞

JeanDausset

法國免疫遺傳學(xué)家

1916～斯內(nèi)爾

GeorgeDavisSnell

美國生物學(xué)家

1903～1996發(fā)現(xiàn)細(xì)胞表面調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的結(jié)構(gòu)由遺傳決定1980年諾貝爾化學(xué)獎得主伯格

PaulBerg

美國微生物學(xué)家和生化學(xué)家

1926～桑格

FrederickSanger

英國生物化學(xué)家

1918～吉爾伯特

WalterGilber

美國生物化學(xué)家

1932～研究出DNA重組體技術(shù)

美國分子生物學(xué)家保羅·伯格領(lǐng)導(dǎo)的研究小組在體外完成了兩種DNA分子的重組，成為基因工程的開拓性人物。伯格在研究分離基因的過程中，設(shè)計了多種方法，以在選定位點分裂DNA分子并使該分子的片段連接到病毒DNA或質(zhì)體上，然后使DNA或質(zhì)體進(jìn)入細(xì)胞或動物細(xì)胞。外來DNA被結(jié)合到宿主細(xì)胞中去，并使宿主合成在正常情況下不能合成的蛋白質(zhì)。最早的重組技術(shù)實例之一便是育成含有編碼哺乳動物激素的基因菌株。他因研究出DNA(脫氧核糖核酸)重組體技術(shù)而與桑格、吉爾伯特共獲1980年諾貝爾化學(xué)獎。

桑格(FrederickSanger)，英國生物化學(xué)家，1918年8月13日生于英國格洛斯特郡，歷經(jīng)10年的研究，于1955年確定了牛胰島素的結(jié)構(gòu)，從而為胰島素的實驗室合成奠定了基礎(chǔ)，并促進(jìn)了蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。桑格因確定胰島素的分子結(jié)構(gòu)而獲得1958年諾貝爾化學(xué)獎。1980年他又因設(shè)計出一種測定DNA(脫氧核糖核酸)內(nèi)核苷酸排列順序的方法而與W·吉爾伯特、P·伯格共獲1980年諾貝爾化學(xué)獎。桑格是第四位兩次獲此殊榮的科學(xué)家。1983年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主麥克林托克(BarbaraMcClintock)美國遺傳學(xué)家冷泉港實驗室1902～1992發(fā)現(xiàn)了能自發(fā)轉(zhuǎn)移的遺傳基因---轉(zhuǎn)座子

巴巴拉·麥克林托克（BarbaraMcClintock，1902-1992）是20世紀(jì)具有傳奇般經(jīng)歷的女科學(xué)家，她在玉米中發(fā)現(xiàn)了“會跳舞”的基因。

基因在染色體上作線性排列，基因與基因之間的距離非常穩(wěn)定。常規(guī)的交換和重組只發(fā)生在等位基因之間，并不擾亂這種距離。在顯微鏡下可見的、發(fā)生頻率非常稀少的染色體倒位和相互易位等畸變才會改變基因的位置?？墒?，麥克林托克這位女遺傳學(xué)家，竟然發(fā)現(xiàn)單個的基因會跳起舞來：從染色體的一個位置跳到另一個位置，甚至從一條染色體跳到另一條染色體上。麥克林托克稱這種能跳動的基因為“轉(zhuǎn)座因子”（目前通稱“轉(zhuǎn)座子）。

麥克林托克理論的影響是非常深遠(yuǎn)的，她發(fā)現(xiàn)能跳動的控制因子，可以調(diào)控玉米籽粒顏色基因的活動，這是生物學(xué)史上首次提出的基因調(diào)控模型，對后來莫諾和雅可布等提出操縱子學(xué)說提供了啟發(fā)。1986年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主科恩StanelyCohen

美國分子生物學(xué)家

1922～蒙塔契尼Monealcini

意大利生物學(xué)家

1909～發(fā)現(xiàn)了生長因子

科恩(StanelyCohen1922～)美國分子生物學(xué)家，美國納什維爾瓦特比特大學(xué)醫(yī)學(xué)院教授。蒙塔契尼(RitalLevi—Monealcini1909～)意大利生物學(xué)家，意大利國家研究委員會細(xì)胞生物研究所研究員，因發(fā)現(xiàn)并闡明生長因子，開拓出基因科學(xué)研究的新領(lǐng)域而共同獲得1986年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。

什么是生長因子？我們知道，人體的生長發(fā)育依靠的是生長素，但科學(xué)家研究結(jié)果證明：人的腦垂體分泌的生長素在體內(nèi)只能存在2分鐘左右，經(jīng)過血液，到達(dá)肝臟后迅速轉(zhuǎn)化為生長因子。因此，在研究過程中，只能檢測到血液中的生長因子，而檢測不到生長素。同時證明：生長因子隨著年齡的增長逐漸減少，人體表現(xiàn)出各種衰老癥狀。1989年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主畢曉普MichaeBishop

美國生物學(xué)家

1936～瓦爾姆斯Harold．Varmus

美國醫(yī)學(xué)家

1939～發(fā)現(xiàn)了逆轉(zhuǎn)錄酶病毒致癌基因的細(xì)胞來源

畢曉普因發(fā)現(xiàn)并闡明癌基因，發(fā)現(xiàn)動物體內(nèi)的“原癌基因”，為查清癌癥的起因(1976年)，畢曉普和瓦爾默斯共同獲得1989年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。70年代中期他與瓦爾默斯等合作,用已知可致雞腫瘤的勞斯病毒做動物實驗,發(fā)現(xiàn)正常細(xì)胞中控制生長及分裂的基因可在外源病毒作用下轉(zhuǎn)變成癌基因,病毒再侵入健康細(xì)胞則可將該基因插入健康細(xì)胞的基因中,并致異常生長。後又證明,正常細(xì)胞中的上述基因也可經(jīng)化學(xué)致癌物的作用變成癌基因。從而否定以前的看法:癌基因必然源自病毒。畢曉普興趣廣泛,讀書甚多,喜愛寫作。

1993年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主羅伯茨(RichardJ.Roberts)美國1943年--夏普(PhillipA.Sharp)美國1944年--發(fā)現(xiàn)發(fā)現(xiàn)斷裂基因

在本世紀(jì)70年代以前，人們一直認(rèn)為遺傳物質(zhì)是雙鏈DNA，在上面排列的基因是連續(xù)的。RobertandSharp徹底改變了這一觀念。他們以腺病毒作為實驗對象，因為它的排列序列同其他高等動物很接近，包括人。結(jié)果發(fā)現(xiàn)它們的基因在DNA上的排列由一些不相關(guān)的片段隔開，是不連續(xù)的。他們的發(fā)現(xiàn)改變了科學(xué)家以往對進(jìn)化的認(rèn)識，對于現(xiàn)代生物學(xué)的基礎(chǔ)研究以及生物進(jìn)化論具有重要的奠基作用，對于腫瘤以及其他遺傳性疾病的醫(yī)學(xué)導(dǎo)向研究，亦具有特別重要的意義。1993年諾貝爾化學(xué)獎得主穆利斯（KaryMullis）美國化學(xué)家1944～史密斯（MichaelSmith）加拿大化學(xué)家1932～發(fā)明了聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)技術(shù)，創(chuàng)立了寡核苷酸導(dǎo)向的定位

穆利斯(KaryMullis)，美國化學(xué)家。于1985年發(fā)明了聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PolymeraseChaimReaction，PCR)。這是一項用于擴增脫氧核糖核酸(DNA)技術(shù)，反應(yīng)兩小時可使目標(biāo)DNA擴增106-107倍。PCR創(chuàng)建后，迅速在醫(yī)學(xué)臨床，法醫(yī)鑒定，古生物基因分析和生物工程等方面廣泛應(yīng)用。由于穆利斯創(chuàng)造發(fā)明了上述新的生物學(xué)研究方法，對生物學(xué)的發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)，而獲得了1993年諾貝爾化學(xué)獎，獲獎時年49歲。同年獲獎的還有史密斯。穆利斯的發(fā)明，有一個偶然的閃念起了很大作用。那是在1983年某日的深夜，猛然閃現(xiàn)出“多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”的想法。1985年發(fā)明得以實現(xiàn)，不僅獲得了諾貝爾獎金，還榮獲了日本頒發(fā)的45萬美元的獎金。穆利斯發(fā)明的PCR從20世紀(jì)80年代末開始用來擴增特定的DNA片段，此法也稱“基因放大”，它在21世紀(jì)也將是遺傳工程的研究熱點。穆利斯也隨之聞名世界。

史密斯(MichaelSmith)，加拿大化學(xué)家。1978年，史密斯提出用一個改變了部分密碼子的寡核甘酸與一個單鏈質(zhì)粒載帶的蛋白結(jié)構(gòu)基因配對，然后在合適的宿主細(xì)胞中復(fù)制擴增，這樣就可以得到結(jié)構(gòu)基因發(fā)生定位突變的質(zhì)粒。于是，當(dāng)這個突變后的質(zhì)粒進(jìn)行基因表達(dá)時，就可以得到含特定氨基酸改變了的蛋白質(zhì)。其工作原理就是分子生物學(xué)的基本原理：編碼基因脫氧核糖核酸(DNA)順序決定相應(yīng)的蛋白質(zhì)氨基酸順序，改變特定部位的脫氧核糖核酸(DNA)順序，就可以改變相應(yīng)的蛋白質(zhì)中的特定氨基酸品種及排列順序。史密斯的上述方案的實施，使基因定位突變方法有了很大變化和發(fā)展，對生物學(xué)和化學(xué)研究均具有劃時代的意義。為此，史密斯因創(chuàng)立寡核苷酸導(dǎo)向的定位，而與穆利斯同時獲得了1993年諾貝爾化學(xué)獎。史密斯獲獎時年已61歲。

1995年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主劉易斯Lewis

美國

1918年--福爾哈德Volhard

德國

1942年--威斯喬斯Wieschaus

美國

1947年--發(fā)現(xiàn)了早期胚胎發(fā)育的遺傳控制

他們?nèi)说难芯拷议_了胚胎如何由一個細(xì)胞發(fā)育成完美的特化器官,如腦和腿的遺傳秘密，也樹立了科學(xué)界對動物基因控制早期胚胎發(fā)育的模式。

此三位科學(xué)家突破性的成就，將有助于解釋人類先天性畸型，這些重要基因的突變很可能是造成人類自然流產(chǎn)以及約40％不明原因的畸型主因。

Lewis經(jīng)多年的研究發(fā)現(xiàn)有一串的基因控制著果蠅體節(jié)的發(fā)育。此串基因在染色體上排列的次序－如它們所控制的體節(jié)的前后次序。第一個基因控制頭部，中間的基因控制腹部，而最后的基因則控制尾部。Lewis發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致四個翅膀，而非正常的二個翅膀的驚人突變，其基因其實組合成一串，共同控制著某一部位之發(fā)育。多一對翅膀是因為整個體節(jié)加倍的原故。這種同源性基因引起的突變，尚能使果蠅在觸須位置長出腳來或是在眼部長出翅膀等種種變化。

目前在果蠅身上已發(fā)現(xiàn)有60種以上的蛋白質(zhì)在演化上具有同源結(jié)構(gòu)區(qū)，它們都呈現(xiàn)”螺旋纏繞螺旋基本圖形”（helix-turn-helixmotif），一如細(xì)菌的基因調(diào)控蛋白質(zhì)。他在同源基因的先驅(qū)性研究上，激發(fā)了其他科學(xué)家在高等生物上尋找相同的基因”。其實身體的一個小部位，如體節(jié)，是個復(fù)雜的構(gòu)造，需要一組相關(guān)基因的協(xié)調(diào)表現(xiàn)。因此某一體位的突變，暗示著一個主調(diào)控基因（masterregulatorgene）的存在。此基因關(guān)鍵性地啟閉或選擇身體某部位的發(fā)育途徑，因為它主控著發(fā)育過程的一個特殊步驟，并且如同一串小瀑布般地控制著其后的一聯(lián)串發(fā)育基因的表現(xiàn)。受到Lewis的啟發(fā)，Nusslein-Volhard和Wieshaus兩人于1978年將突變劑攙入食物，喂食雄果蠅，再使之與雌果蠅交配，結(jié)果產(chǎn)生了很多死胚胎。有些突變非常特別，例如無肌肉或皮膚由神經(jīng)細(xì)胞所構(gòu)成。他們進(jìn)行相當(dāng)大規(guī)模篩選突變的工作，用顯微鏡觀察幼蛆，最后整理出胚胎發(fā)育5000個重要的基因和139個必要的基因。此后幾年，用這種新方法，經(jīng)科學(xué)家確認(rèn)了100個以上，大部份是以前未曾發(fā)現(xiàn)的，控制胚胎最早發(fā)育的基因。這些基因可以分為四大類，由它們的先后作用，胚胎的構(gòu)造逐步劃分，漸趨復(fù)雜，最后形成許多體節(jié)。每一體節(jié)的分化，則受到“同源基因”的調(diào)控發(fā)育成不同的構(gòu)造。

一個細(xì)胞在胚胎所處的位置，對其分化有決定性的影響，這是一種位置效應(yīng)。胚胎發(fā)育過程中，不同種類的細(xì)胞皆源自同一個受精卵。他們的基因組（genome）皆相同，但基因的表現(xiàn)則互異。在發(fā)育起始，細(xì)胞間的差異有些是由于卵未分裂前細(xì)胞質(zhì)里的物質(zhì)分布不均勻。果蠅和線蟲的發(fā)育基因也絕大部份被發(fā)現(xiàn)在其他動物身上，包括脊椎動物。相對應(yīng)的基因也有相對應(yīng)的發(fā)育功能，顯示在演化上動物發(fā)育的基本機制仍然保存。

經(jīng)三位科學(xué)家及其他科學(xué)家對發(fā)育遺傳學(xué)的研究，敲開人類發(fā)育遺傳秘密的大門，并使之應(yīng)用到人類疾病的診斷，將指日可待。1997年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主普魯西內(nèi)StanleyB．prusiner

美國

1942年--發(fā)現(xiàn)蛋白感染素，解釋感染的一種新的生物學(xué)理論

1997年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎頒發(fā)給美國加州大學(xué)舊金山分校的史坦利·普魯希納(StanleyPrusiner)教授。這項殊榮是肯定布魯希納教授在研究引起人類腦神經(jīng)退化而成癡呆的古茲菲德-雅各氏病(Creutzfeldt-Jakobdisease,CJD)病原體的貢獻(xiàn)。發(fā)現(xiàn)了朊蛋白（PRION）,并在其致病機理的研究方面做出了杰出貢獻(xiàn)。

與CJD相類似的疾病還有人類的古魯癥(Kuru)、GSS氏病(Gerstmann-Straussler-Scheinkerdisease)、山羊和綿羊的羊搔癢病(scraple)以及牛群中的狂牛病(madcowdisease)。它們都是由類似病原體所引起腦神經(jīng)退化，而產(chǎn)生的疾病。普魯西納認(rèn)為，將來可以發(fā)展安定正常病原素的構(gòu)造的藥，預(yù)防病原素病，阻止它變形；或者干脆把病原素的基因剔除。他已經(jīng)在動物身上初步證明，剔除掉這基因，并不影響動物的健康，但這還得長期而謹(jǐn)慎的觀察。

自1987年以來，普魯希納是繼利根川進(jìn)(SusumuTonegawa)之后單人獲得諾貝爾醫(yī)學(xué)獎。過去五十年也只有十人享有單人獲得醫(yī)學(xué)獎的殊榮，這更顯示出布魯希納卓越的貢獻(xiàn)。1999年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主瑞典國王向布洛伯爾授獎布洛貝爾GünterBlobel

美國1936～發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)有內(nèi)部信號決定蛋白質(zhì)在細(xì)胞內(nèi)的轉(zhuǎn)移和定位

2001年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主利蘭·哈特韋爾

LelandH.Hartwell

美國1939～保羅·納斯

R.Timothy(Tim)

英國1949～蒂莫西·亨特

PaulM.Nurse

英國1943～發(fā)現(xiàn)了控制細(xì)胞周期的關(guān)鍵物質(zhì)

所有生物體都由通過分裂而增值的細(xì)胞構(gòu)成。一個成年人大約擁有１００萬億個細(xì)胞，而這些細(xì)胞都源于一個受精卵細(xì)胞。同時，成年人機體中大量的細(xì)胞還通過不斷的分裂產(chǎn)生新細(xì)胞，以取代那些死亡細(xì)胞。細(xì)胞必須長大到一定的程度，復(fù)制染色體，并把染色體準(zhǔn)確地分給兩個子細(xì)胞，然后細(xì)胞才能分裂。這些不同的進(jìn)程成為細(xì)胞周期。

榮獲今年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎的科學(xué)家做出了有關(guān)細(xì)胞周期的基始發(fā)現(xiàn)。他們識別出了所有真核生物中調(diào)節(jié)細(xì)胞周期的關(guān)鍵分子，真核生物包括酵母菌，植物，動物和人。這些基礎(chǔ)的發(fā)現(xiàn)對細(xì)胞生長的所有方面都具有巨大的影響。細(xì)胞周期控制的缺陷會導(dǎo)致見于腫瘤細(xì)胞中的某種染色體改變。這些發(fā)現(xiàn)能讓我們在今后很長的時間內(nèi)創(chuàng)造治療癌癥的新方法。

利蘭·哈特韋爾發(fā)現(xiàn)了控制細(xì)胞周期的一類特異基因而受獎。其中一個叫“啟動器”（start）的基因?qū)刂泼總€細(xì)胞周期的初始階段具有主要作用。

保羅·納斯，生于1949年，在英國帝國癌癥研究基金工作，用遺傳學(xué)和分子學(xué)方法，識別克隆并描繪了細(xì)胞周期的一個關(guān)鍵調(diào)節(jié)物質(zhì)ＣＤＫ（細(xì)胞周期蛋白依賴激酶cyclindependentkinase）。他發(fā)現(xiàn)ＣＤＫ的功能在進(jìn)化中被很好的保存了下來。ＣＤＫ是通過對其它蛋白質(zhì)的化學(xué)修飾（磷酸化作用）來驅(qū)動細(xì)胞周期的。

蒂莫西·亨特生于1943年，他的貢獻(xiàn)是發(fā)現(xiàn)了細(xì)胞周期蛋白（cyclins）--調(diào)節(jié)ＣＤＫ功能的蛋白質(zhì)。他發(fā)現(xiàn)細(xì)胞周期蛋白在每次細(xì)胞分裂中都周期性地降解，該機制被證明對控制細(xì)胞周期全程重要。2002年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎得主悉尼·布雷內(nèi)

SydneyBrenner

英國1927～羅伯特·霍維茨

Horvitz

美國1947～約翰·蘇爾斯頓

JohnE.Sulston

英國1942～發(fā)現(xiàn)了器官發(fā)育和細(xì)胞程序性死亡的遺傳調(diào)節(jié)機制

“程序性細(xì)胞死亡”是細(xì)胞一種生理性、主動性的“自覺自殺行為”，這些細(xì)胞死得有規(guī)律，似乎是按編好了的“程序”進(jìn)行的，猶如秋天片片樹葉的凋落，所以這種細(xì)胞死亡又稱為“細(xì)胞凋亡”。

包括人類在內(nèi)的生物是由細(xì)胞組成的，細(xì)胞的誕生固然非常重要，但細(xì)胞的死亡也非常重要。在發(fā)育過程中，細(xì)胞不但要恰當(dāng)?shù)卣Q生，而且也要恰當(dāng)?shù)厮劳?。人在胚胎階段是有尾巴的，正因為組成尾巴的細(xì)胞恰當(dāng)?shù)厮劳?，才使我們在出生后沒有尾巴。如果這些細(xì)胞沒有恰當(dāng)?shù)厮劳?，就會出現(xiàn)長尾巴的新生兒。從胚胎、新生兒、嬰兒、兒童到青少年，在這一系列人體發(fā)育成熟之前的階段，總體來說細(xì)胞誕生的多，死亡的少，所以身體才能發(fā)育。發(fā)育成熟后，人體內(nèi)細(xì)胞的誕生和死亡處于一個動態(tài)平衡階段，一個成年人體內(nèi)每天都有上萬億細(xì)胞誕生，同時又有上萬億細(xì)胞“程序性死亡”。

在健康的機體中，細(xì)胞的生生死死總是處于一個良性的動態(tài)平衡中，如果這種平衡被破壞，人就會患病。如果該死亡的細(xì)胞沒有死亡，就可能導(dǎo)致細(xì)胞惡性增長，形成癌癥。如果不該死亡的細(xì)胞過多地死亡，比如受艾滋病病毒的攻擊，不該死亡的淋巴細(xì)胞大批死亡，就會破壞人體的免疫能力，導(dǎo)致艾滋病發(fā)作。

早在20世紀(jì)60年代初期，科學(xué)家就開始探索“程序性細(xì)胞死亡”的奧秘。要揭開這一奧秘，需要選擇一個合適的研究對象，像細(xì)菌這樣的單細(xì)胞生物太簡單，而像哺乳動物這樣由大量細(xì)胞組成的生物又太復(fù)雜，科學(xué)家最終選擇了線蟲。線蟲長僅1毫米，細(xì)胞數(shù)量不多，功能也不復(fù)雜，而且它身體透明，便于用顯微鏡觀測。霍維茨發(fā)現(xiàn)了線蟲中控制細(xì)胞死亡的關(guān)鍵基因并描繪出了這些基因的特征。他揭示了這些基因怎樣在細(xì)胞死亡過程中相互作用，并且證實了相應(yīng)的基因也存在于人體中。蘇爾斯頓則描述了線蟲組織在發(fā)展過程中細(xì)胞分裂和分化的具體情況。他還確認(rèn)了在細(xì)胞死亡過程中發(fā)揮控制作用的基因的最初變化情況。

這3位獲獎?wù)叩某晒麨槠渌茖W(xué)家研究“程序性細(xì)胞死亡”提供了重要基礎(chǔ)，后來科學(xué)家又在這一領(lǐng)域取得了一系列新成績?？茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)，控制“程序性細(xì)胞死亡”的基因有兩類，一類