(斯德哥尔摩8日讯)获得今年诺贝尔化学奖的三人分别从分子层面解构细胞如何修复受损DNA及保护遗传信息,让人类从根本上认识生物细胞运作,并为抗癌治疗带来一个新的发展契机。
从内在的细胞运作到外在的身体特征,生命一切活动都与遗传基因密不可分。但承载这些遗传信息的DNA无时无刻都受到外来因素破坏,在每日数百万次细胞分裂的复制过程中也会出错。为了遗传物质免于崩溃瓦解和维持生命体的稳定状态,细胞的保护机制不断监察、修复受损DNA。
2015年诺贝尔化学奖得主林达尔(Tomas Lindahl)、莫德里奇(Paul Modrich)及桑贾尔(Aziz Sancar)分别解构出不同的DNA修复方法,使人类进一步了解生命的奥秘,并为老化过程、研发遗传疾病及癌症的新疗法打开大门。据称,这是DNA研究第七次夺诺贝尔奖。
抱持怀疑 获新发现
1953年,英国科学家沃森(James Watson)和克里克(Francis Crick)宣布发现DNA双螺旋结构。随后的十多年里,DNA稳定且强大是科学界的普遍认知。60年代下旬林达尔却在实验将核糖核酸(RNA)加热时,发现RNA分子急速衰变,由此推测DNA或许并不是想像中的坚不可摧。
几年后,林达尔证实DNA亦会缓慢衰变,虽然每一天都有潜在的破坏性伤害出现,但人类的生命却没有那么脆弱,于是大胆推断DNA具有分子修复机制。林达尔从细菌DNA里,发现掌握遗传密码的A、T、C、G四大碱基。其中C碱基容易失去一个氨基酸群,但有一种酶可检测这种错误和切除受损部份。他于1974年发表的一项研究,掀起科研界对DNA修复机制的热议。
桑贾尔在1983年发表的研究证实紫外线辐射虽会令DNA受损,但有三种酶具备探知能力,负责剪走DNA串中出错部份连同周边12个核苷酸(DNA组成单位),再由其他酶作出修补。
此外,莫德里奇1989年宣布发现错误配对修复机制。这种机制在细胞分裂过程中,对DNA复制时发生的错误及时纠正。研究显示,在1,000种同类错误中,错误配对修复机制除了一种,其他皆能修复。
评审团亦称,DNA修复机制与癌症关系重大,很多癌症,尤其皮肤癌因为一个或多个DNA修复机制失效,令癌细胞失控生长;但另一方面,破坏癌细胞的DNA修复机制以杀死肿瘤,也是现世对待癌症的思路之一。
父亲忠告成转捩点
瑞典裔科学家林达尔为了妻子英国癌症研究中心滤过性微生物学专家格里菲斯于1981年移居英国,后来领导霍尔实验室成为DNA修复研究的重镇;而他跟格里菲斯亦相伴至今。
一直鼓励莫德里奇保持好奇心的生物科教师父亲,建议他了解一下当时还是科学界新发现的脱氧核糖核酸(DNA),由此改变了他的一生。
成为首位夺得诺贝尔化学奖土耳其人的桑贾尔,高中时获邀参加U18国足队选拔,但自知身高不足难成出色守门员,决定全心踏上科研路。虽然研究根基不稳,可他仍坚持,终于在2005年成为美国国家科学院首位土耳其裔院士。