北京时间10月7日下午,瑞典皇家科学院授予三名科学家今年的“诺贝尔化学奖”,以表彰他们对DNA修复机制的研究。获胜者是瑞典的托马斯·林达尔、美国的保罗·莫德里奇和土耳其的阿齐兹·桑贾尔。

其中,托马斯·林达尔是中国科学院海外杰出研究员。

诺贝尔委员会表示,这三位科学家已经揭示了细胞如何修复受损的DNA,以及如何在分子水平上保护遗传信息,为我们提供了关于活细胞如何工作的最基本的理解,并有助于开发新的癌症疗法。

2015年诺贝尔化学奖得主

探索生命的本质具有重要意义。

自从发现了DNA的双螺旋结构后,人们一度认为DNA是一种固定的结构。在20世纪70年代和80年代,从斯德哥尔摩卡罗林斯卡医学院获得医学博士学位的托马斯·林达尔发现,DNA并不像人们想象的那样稳定,而是会在紫外线、自由基和其他外部条件的影响下被破坏。然而,脱氧核糖核酸的特殊性在于它是细胞中唯一一种受损后可以修复的分子。正是因为一系列的分子机制持续地监控着DNA并及时地“修复”它,我们身体中的遗传物质才不会崩溃,活体阶段的稳定状态才会得以维持。

中国科学院北京基因组研究所的研究员杨云贵告诉《中国科学日报》,“修复”机制确保了维持生命的遗传物质——脱氧核糖核酸的稳定性,这一机制是维持生命健康的基础。可以说,托马斯首先发现了DNA损伤现象和修复机制,这是生命中最基本的科学问题杨云贵指出。

研究发现,生物体的老化、癌症和许多主要疾病都与基因组不稳定有关。北师大生命科学学院教授牛认为,深入研究DNA损伤和修复机制,对于了解相关疾病的起源,降低某些遗传性疾病的发病率,降低DNA损伤和突变率至关重要。"在未来,甚至有可能对基因病人进行靶向基因治疗."牛告诉《中国科学》记者。

北京大学生命科学学院教授孔道春也表示,在应用方面,DNA修复也将有助于基因检测,这可能突破癌症早期诊断和预防的难题。

三条道路奠定基础

"就重要性而言,对DNA修复的研究早就应该进行了."诺贝尔奖获得者孔春春之所以迟到,可能是因为有太多的研究人员在这一领域做出了重要贡献。

孔道春向《中国科学报》记者解释说,上述三位获奖者发现了三种不同的DNA损伤修复途径:碱基脱落、碱基错配和嘧啶二聚体,并最早发现了参与各种损伤修复的酶。这三种途径的发现为今天的DNA修复领域的研究奠定了基础。

“他们三人不仅进行了开创性的研究,而且在后续机制研究方面一直走在世界前列。”隧道泉水的评价。

例如,除了DNA损伤和修复,托马斯还发现了多种DNA碱基切除修复和核苷酸切除修复的重要基因,而这些修复基因的缺陷与人类疾病有关,包括“色素性干皮病”和系统性红斑狼疮。这些成就打开了DNA修复研究领域的大门。

在纽登科看来,不像沃森和克里克发现了双螺旋分子,这些科学家可能没有划时代的论文。他们在特定领域领先世界数十年的研究基础上获得了这个奖项。"每份报纸都保持着高质量。"

中国的DNA修复

2005年,杨云贵来到英国癌症研究机构做博士后研究员。他的导师是托马斯·林达尔博士,他是皇家科学院的院士,也是托马斯的密友。杨云贵告诉《中国科学报》记者,托马斯不仅是一位真正的好的学术导师,也是一位杰出的科学管理者。他领导克莱尔·霍尔研究所招募了不到20名独立研究人员,结果产生了10多名皇家科学院成员和两名诺贝尔奖获得者,其中包括2001年获得诺贝尔生理医学奖的蒂姆·亨特。

在杨云贵看来,托马斯不仅在科学上非常严谨,而且非常关心学生生活的方方面面。"他知道我带我的家人去英国工作,并特别提高了我的工资。"2008年,杨云贵在托马斯实验室完成了博士后生涯。托马斯告诉他,“我支持你在中国的发展,并为中国生命科学的基础研究贡献你的力量。”

不久,杨云贵入选中国科学院“百人计划”,来到北京基因组研究所建立自己的实验室。“从实验室成立到现在,托马斯一直站在我身后,支持我的一些科学研究方向和细节。”杨云贵对导师的支持表示衷心感谢。

孔和保罗·莫德里一起学习。虽然莫德里上学时已经离开了,但他也深深地意识到这位长者严谨的学识。孔说:“他们都有科学的眼光和远见,都善于把握科学研究的发展方向,都知道什么是最重要的,什么是最值得研究的。

到目前为止,托马斯已经三次来中国进行学术交流和指导。2014年,他最后一次来中国参加第四届国际DNA损伤反应与人类疾病研讨会,对中国学者在这一领域取得的进展给予了高度评价。

"国内学者在生命科学这一前沿领域开展了越来越多的原创性研究."杨云贵说,回国后,中国只有不到20个研究小组开展与DNA修复领域直接相关的研究,现在至少有80个研究小组参与了这一重要前沿基础领域的研究。