2006诺贝尔生医奖.docVIP

2006諾貝爾生醫獎 RNA Interference 組別:第一組 組長:B9602026林旻暭 組員:B9602006江柏興B9602009余志恆B9602034胡家祥B9602042張晢鏞 RNAi, RNA干擾(RNA interference，縮寫為RNAi)是指一種分子生物學上由雙鏈RNA(double strand RNA, dsRNA)誘發的基因沉默現象；普遍存在生物中，從酵母菌到哺乳類動物都可發現。當細胞中導入與內源性mRNA編碼區同源的雙鏈RNA時，該mRNA發生降解而導致基因表達沉默。與其它基因沉默現象不同的是，RNAi具有傳遞性，可在細胞之間傳播，甚至還可使子一代產生基因突變。RNAi與轉錄後基因沉默(post-transcriptional gene silencing and transgene silencing)在分子水準上被證實是同一種現象。 一、得獎者簡介 Andrew Zachary Fire 安德魯·扎卡裡·法厄（Andrew Zachary Fire，1959年4月27日）是美國史丹福醫學院病理學和遺傳學教授，2006年因與麻薩諸塞州大學醫學院分子醫學教授克雷格·梅洛在真核生物中發現RNA干擾現象，證明了雙鏈RNA能高效特異性地阻斷相應基因的表達——法厄將此稱為RNAi（RNA interference），而共同獲得2006年諾貝爾生理學或醫學獎。 安德魯·法厄於1983年畢業於麻省理工學院，獲得博士學位。隨後在英國劍橋大學的雪梨·布倫納教授的研究組做博士後。1986年轉入美國Carnegie研究所開始關於RNA干擾的研究工作。 2003年，法厄在美國史丹福醫學院擔任病理學和遺傳學教授。 Craig Cameron Mllo 克雷格·梅洛（Craig Cameron Mello, 1960年）是美國麻薩諸塞州大學醫學院分子醫學教授。2006年因與史丹福醫學院病理學和遺傳學教授安德魯·法厄發現RNA干擾現象而共同獲得2006年諾貝爾生理學或醫學獎。 1982年獲得美國布朗大學學士學位，1990年在哈佛大學獲得博士學位。1994年加入麻薩諸塞州大學醫學院任分子醫學教授。 二、有關RNAi實驗現象 以下所介紹實驗，是在RNAi學說被確立之前，在實驗中發現了RNAi的現象。藉由這些實驗觀察到的現象，產生疑問，使科學家開始在RNAi這領域開始研究。諾貝爾獎得主亦是受到這些實驗結果的吸引，才得以繼續探索，立下結論、分析、推演機制。 1990-紫色牽牛花的co-supression現象 最早發表RNAi現象的是在1990年Napoli和Jorgensen他們所作的牽牛花實驗。在那之前的研究發現chalcone synthase (苯基苯乙烯酮合成酶，簡稱CHS)，除了是花青素合成過程的關鍵酵素，另外也是該過程的速率決定酵素。他們想測試在牽牛花是否也是如此，因此轉植一段CHS基因，他們認為CHS基因會因過度表現而使花瓣顏色變深（花青素合成變多）。但結果使他們非常驚訝。(如圖)有42％的基因轉植植株花瓣是白色的，這表示因為基因的轉植而造成花青素合成被阻斷了。將白花的RNA做分析，發現mRNA的轉錄程度比未轉植的植株約少了二分之一。這表示植入的基因與個體內原有的基因的表現一同被抑制了，因此他們co-suppression來稱此現象，但造成此種結果的機制，當時仍不知道。 1994-VIGS實驗 Virus-induced gene silencing 植物病毒學家在致力研究改良植物對病毒的抵抗力時，觀察到了一個和co-suppression相似的現象。當植物攜帶著一小段病毒的mature RNA時，植物居然能夠提升對於病毒的抵抗力。研究者認為那一小段轉殖的病毒RNA序列能夠攻擊進入的病毒並且阻止它們在植物中複製和擴散。然後，那些研究者做了相反的實驗，他們將植物的基因片段放到病毒中，再將正常的植物注射入這個修改過的病毒，結果植物內的目標基因表現也被抑制了。研究著把這個現象叫做“virus-induced gene silencing”或縮寫成“VIGS”。而這些和co-suppression相似的現象，因為dsRNA(double strand RNA)只會回應於mature mRNA，也就是說，如果有mRNA上有intron序列存在下皆不會引起RNAi，因此他們推測此現象只發生在後轉錄時期，是在將mRNA修飾完成並進入細胞質以後。所以研究者以Post-transcriptional Gene Silencing或PTGS稱之。 1995-秀麗隱桿線蟲實驗 Gao 和 Kemphues將sense及antisense RNA注入Caenorhabditis elegans(秀麗隱桿線