2017年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng) -生物節(jié)律

2017年諾貝爾生理或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)

——生物節(jié)律PPT制作：2021/5/91目錄一、人物簡(jiǎn)介二、生物節(jié)律三、研究歷史五、控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制四、科學(xué)背景六、諾獎(jiǎng)推手：果蠅七、展望2021/5/92杰弗里.霍爾(JeffreyC.Hall)美國(guó)遺傳學(xué)家1984年克隆出per基因提出抑制反饋環(huán)路學(xué)說邁克爾·羅斯巴什（MichaelRosbash）美國(guó)遺傳學(xué)家1984年克隆出per基因提出抑制反饋環(huán)路學(xué)說邁克爾.楊（MichaelW.Young）美國(guó)遺傳學(xué)家。1984年克隆出per基因1994發(fā)現(xiàn)Tim基因隨后又發(fā)現(xiàn)DBT基因一、人物簡(jiǎn)介2021/5/93植物生物鐘動(dòng)物生物鐘生物鐘是生物體內(nèi)的一種無形的“時(shí)鐘”，實(shí)際上是生物體內(nèi)周而復(fù)始的節(jié)律。人體生物鐘二、生物節(jié)律2021/5/941.節(jié)律類型2021/5/952.生物節(jié)律重要性1.生物節(jié)律與疾病（1）褪黑素與睡眠的關(guān)系使褪黑激素也被視為一種生物時(shí)鐘。（2）如果人們不按生物時(shí)鐘作息、生活和工作時(shí)，工作效率會(huì)很低，而且還會(huì)患病。例如，當(dāng)今的富貴病之一——糖尿病就被發(fā)現(xiàn)與生物時(shí)鐘有關(guān)。2.生物節(jié)律與生存生物節(jié)律是生物體自身不斷地適應(yīng)周圍環(huán)境的結(jié)果，尤其是關(guān)系生存和繁殖等重大的事件，如遷徙、覓食、交配、生育等，生物鐘能使其做出提前安排。2021/5/96人物：SeymourBenzer和RonaldKonopka突破點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)per基因人物：杰弗里·霍爾、邁克爾·羅斯巴什、邁克爾·揚(yáng)突破點(diǎn)：克隆出了Per基因人物：杰弗里·霍爾和邁克爾·羅斯巴什突破點(diǎn)：提出了Per蛋白與Per基因形成了一個(gè)抑制反饋的環(huán)路假說人物：高橋（JosephSTakahashi）突破點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)了哺乳動(dòng)物的生物時(shí)鐘Clock基因和CKIε蛋白。完整地解釋了人和動(dòng)物的生物鐘人物：邁克爾·揚(yáng)突破點(diǎn)：發(fā)現(xiàn)稱為Tim基因，解釋Per蛋白如何進(jìn)入細(xì)胞核隨后又發(fā)現(xiàn)了DBT基因，解釋周期為24小時(shí)1971年1984年1994年1994年三、研究歷史2021/5/97四、科學(xué)背景遺傳學(xué)生理學(xué)分子生物學(xué)解剖學(xué)在鳥類大腦中發(fā)現(xiàn)松果體而哺乳類動(dòng)物主鐘被認(rèn)為是SCN（視交叉上核）在體/腦薄片刺激核團(tuán)放電，觀察到SCN有晝夜調(diào)節(jié)機(jī)制研究哺乳類中樞與外周鐘振蕩器的逐級(jí)聯(lián)系機(jī)制通過遺傳篩選，果蠅的行為可以用突變單個(gè)基因的前饋遺傳學(xué)來進(jìn)行研究使用DNA重組技術(shù)成功克隆per基因，進(jìn)而開啟了對(duì)于生物鐘研究的分子生物學(xué)時(shí)代2021/5/98五、控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制基因period的反饋調(diào)控示意圖一個(gè)內(nèi)源性生物鐘。含羞草植物的葉片在白天朝向太陽展開，但在黃昏時(shí)合攏。將這些植物放置在持續(xù)黑暗的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)葉片仍然保持著它們平時(shí)的晝夜節(jié)律，即使沒有光線變化也是如此。2021/5/99基因period的反饋調(diào)控示意圖當(dāng)周期基因激活時(shí)，mRNA就生成了。mRNA被轉(zhuǎn)運(yùn)到細(xì)胞質(zhì)中，作為PER蛋白產(chǎn)生的模板。PER在細(xì)胞核中聚集，而周期基因的活性此時(shí)被阻斷。幫助產(chǎn)生阻斷反饋機(jī)制，從而形成了晝夜節(jié)律。2021/5/910基因period的反饋調(diào)控示意圖生物鐘分子單元簡(jiǎn)圖為了阻斷周期基因的活性，PER蛋白需要接觸到細(xì)胞核。第一種基因timeless，它編碼TIM蛋白。第二種基因doubletime，它編碼DBT蛋白，能夠延遲PER蛋白的聚集。2021/5/9112017年三位諾貝爾獲獎(jiǎng)?wù)呔\(yùn)用了“果蠅”。1.果蠅體型小,體長(zhǎng)不到半厘米；2.飼養(yǎng)管理容易；3.果蠅繁殖系數(shù)高,孵化快；4.果蠅的染色體數(shù)目少,僅3對(duì)常染色體和1對(duì)性染色體,便于分析；5.果蠅的基因和人類基因高度同源。六、諾獎(jiǎng)推手：果蠅果蠅作為模式生物的作用和優(yōu)點(diǎn):2021/5/912

果蠅-諾貝爾獎(jiǎng)2021/5/913七、展望2021/5/914附表：生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)時(shí)間得主國(guó)家得獎(jiǎng)原因2021/5/915附表：生理學(xué)或醫(yī)