mRNA 修飾技術(shù)和關(guān)于冷、熱、觸覺感受過程的分子機(jī)制的研究
Q1：諾貝爾獎的設(shè)立和獎金？
諾貝爾獎由 19 世紀(jì)瑞典科學(xué)家諾貝爾 (Alfred Nobel) 設(shè)立，諾貝爾逝世 5 年后，這個以他為名的獎項在 1901 年 12 月 10 日首度頒發(fā)。諾貝爾基金會將諾貝爾的大部分遺產(chǎn)——3100 萬瑞典克朗用來創(chuàng)辦諾貝爾獎。起初，諾貝爾獎只設(shè)立了物理、化學(xué)、文學(xué)、生物或醫(yī)學(xué)、和平五個獎項。1968 年，增設(shè)諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎。
如果是單人獲獎，那么他就獨自擁有全部獎金，比如 2012 年諾獎獲得者莫言，獨享 800 萬瑞典克朗的獎金，且免征個稅 (妙啊!) 如果是兩人共享獎項，則獲獎?wù)咂椒知劷�。如果為三人得獎，獎金可�?1:1:1 或者 2:1:1 的分配。2021 年諾貝爾獎的獎金為每個獎項 1000 萬瑞典克朗 (按現(xiàn)在匯率，約合人民幣 736.8 萬元)。
Q2：諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎之“最”？
今年是諾貝爾醫(yī)學(xué)獎第 112 次頒獎，歷屆得主中，有 12 位女科學(xué)家獲得殊榮：遺傳學(xué)家芭芭拉·麥克林托克 (Barbara McClintock) 是首位沒有共同得獎?wù)叩呐钥茖W(xué)家，我國女科學(xué)家屠呦呦 2015 年因抗瘧藥 artemisinin 和 Dihydroartemisinin 的發(fā)現(xiàn)獲獎。
圖 2. 左 1: 芭芭拉·麥克林托克; 左 2: 屠呦呦; 右 1: 班廷; 右 2: 勞斯[1]
據(jù)統(tǒng)計，諾貝爾醫(yī)學(xué)獎得主平均年齡是 68 歲，最年輕得主是加拿大醫(yī)學(xué)家弗雷德里克·格蘭特·班廷 (Frederick G. Banting)，班廷因發(fā)現(xiàn)胰島素，為糖尿病找到治療方法獲獎，1923 獲獎時年僅 32 歲，1991 年，世界衛(wèi)生組織和國際糖尿病聯(lián)合會將班廷的生日定為世界糖尿病日。諾貝爾醫(yī)學(xué)獎最老得主是美國生物學(xué)家勞斯 (Peyton Rous)，1966 年獲獎時已 87 歲高齡。
Q3：諾貝爾醫(yī)學(xué)獎“風(fēng)向標(biāo)”---拉斯克獎
拉斯克獎共有 3 個獎項：基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究獎、臨床醫(yī)學(xué)研究獎以及醫(yī)學(xué)科學(xué)特別成就獎。在該獎項的獲得者中，有很多人同時也獲得了諾貝爾獎，因此又被稱為諾獎風(fēng)向標(biāo)。
今年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎特別引人關(guān)注的兩位學(xué)者是匈牙利裔美籍科學(xué)家卡林柯 (Katalin Karikó) 和美國科學(xué)家魏斯曼 (Drew Weissman)，2021 年 9.24 日拉斯克獎宣布將臨床醫(yī)學(xué)研究獎授予兩位科學(xué)家。
獲獎理由：之前的研究認(rèn)為，進(jìn)入細(xì)胞的mRNA會被免疫系統(tǒng)識別為病毒遺傳物質(zhì)而清除掉，從而誘發(fā)嚴(yán)重的免疫反應(yīng)，但tRNA不會引發(fā)機(jī)體過度的免疫應(yīng)答。Karikó和Weissman 通過 mRNA 修飾技術(shù)，使修飾過的 mRNA 可以像 tRNA一樣免于免疫系統(tǒng)的攻擊，并且翻譯出特定的蛋白質(zhì)。兩位科學(xué)家的突破研究使 Covid-19 mRNA 疫苗得以被快速研發(fā)，新冠全球大流行中，mRNA 疫苗拯救了千千萬萬的生命。
Q4：關(guān)于 2021 年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎
2021 年諾貝爾獎生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎，兩位科學(xué)家戴維·朱利葉斯 (David Julius) 和阿登·帕塔普蒂安 (Ardem Patapoutian) 被授予這一獎項，以表彰他們在人類感知疼痛和溫度的機(jī)制研究方面所做出的貢獻(xiàn)。
■ 溫度感受器
辣椒素可激活神經(jīng)細(xì)胞，引起疼痛感，那么它究竟是如何發(fā)揮這種功能的。David Julius 等創(chuàng)建了一個多個 DNA 片段組成的文庫，這些 DNA 片段與表達(dá)能對疼痛、熱和觸摸做出響應(yīng)(圖 4)。他們推測，該基因庫中的某個DNA 片段，可編碼一種能夠?qū)苯匪刈龀龇磻?yīng)的蛋白質(zhì)，最后他們發(fā)現(xiàn)了辣椒素敏感基因。這個基因編碼了的一種離子通道蛋白，后面被命名為 TRPV1 (辣椒素受體)。TRPV1 的發(fā)現(xiàn)是一個重大突破，引領(lǐng)了解其他溫度敏感受體的新潮流。
圖 4. 使用辣椒中的辣椒素來識別 TRPV1 (一種由高溫激活的離子通道)[3]
■ 關(guān)于壓力感受器
雖然溫度感覺的機(jī)制正在逐步展開，但機(jī)械刺激如何轉(zhuǎn)化為觸覺和壓力感的機(jī)制仍不清楚。Ardem Patapoutian 等人發(fā)現(xiàn)了一種細(xì)胞系，當(dāng)單個細(xì)胞被微管戳到時，可以發(fā)出可測量的電信號 (圖 5)。Patapoutian 等人在后面的研究中成功地識別出了一個基因，該基因的沉默使細(xì)胞對微管被戳?xí)r不敏感。這個力敏離子通道，命名為“Piezo1”。
圖 5. 使用培養(yǎng)的機(jī)械敏感細(xì)胞來識別由機(jī)械力激活的離子通道[3]
今年的諾貝爾獎得主的突破性發(fā)現(xiàn)，讓人們了解了熱、冷和機(jī)械力如何觸發(fā)神經(jīng)沖動，關(guān)于它的研究集中在闡明這些受體在各種生理過程中的各種功能，并用于開發(fā)治療各種疾病的方法。
Q5：近 5 年諾貝爾生理學(xué)與醫(yī)學(xué)獎研究匯總
關(guān)于諾獎，今天就介紹到這里了。無論是今年備受關(guān)注的 mRNA 修飾技術(shù)還是今年諾獎得主關(guān)于冷、熱、觸覺感受過程的分子機(jī)制的研究，他們的發(fā)現(xiàn)都讓這個世界更美好，歷史會記住他們，這些發(fā)現(xiàn)將為人類未來的生活帶來更多的可能性。
參考文獻(xiàn)
1. The Nobel Prize amounts.
2. Namit Chaudhary, Drew Weissman, Kathryn A Whitehead, et al. mRNA vaccines for infectious diseases: principles, delivery, and clinical translation. Nat Rev Drug Discov. 2021 Aug 25;1-22.
3. Nobelforsamlingen, The Nobel Assembly at Karolinska Institutet. Scientific Background Discoveries of receptors for temperature and touch.
4. NOBEL PRIZES AND LAUREATES.
