2017年諾貝爾生理或醫學獎

——生物節律PPT制作：2021/5/91目錄一、人物簡介二、生物節律三、研究歷史五、控制晝夜節律的分子機制四、科學背景六、諾獎推手：果蠅七、展望2021/5/92杰弗里.霍爾(JeffreyC.Hall)美國遺傳學家1984年克隆出per基因提出抑制反饋環路學說邁克爾·羅斯巴什（MichaelRosbash）美國遺傳學家1984年克隆出per基因提出抑制反饋環路學說邁克爾.楊（MichaelW.Young）美國遺傳學家。1984年克隆出per基因1994發現Tim基因隨后又發現DBT基因一、人物簡介2021/5/93植物生物鐘動物生物鐘生物鐘是生物體內的一種無形的“時鐘”，實際上是生物體內周而復始的節律。人體生物鐘二、生物節律2021/5/941.節律類型2021/5/952.生物節律重要性1.生物節律與疾病（1）褪黑素與睡眠的關系使褪黑激素也被視為一種生物時鐘。（2）如果人們不按生物時鐘作息、生活和工作時，工作效率會很低，而且還會患病。例如，當今的富貴病之一——糖尿病就被發現與生物時鐘有關。2.生物節律與生存生物節律是生物體自身不斷地適應周圍環境的結果，尤其是關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：發現per基因人物：杰弗里·霍爾、邁克爾·羅斯巴什、邁克爾·揚突破點：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：提出了Per蛋白與Per基因形成了一個抑制反饋的環路假說人物：高橋（JosephSTakahashi）突破點：發現了哺乳動物的生物時鐘Clock基因和CKIε蛋白。完整地解釋了人和動物的生物鐘人物：邁克爾·揚突破點：發現稱為Tim基因，解釋Per蛋白如何進入細胞核隨后又發現了DBT基因，解釋周期為24小時1971年1984年1994年1994年三、研究歷史2021/5/97四、科學背景遺傳學生理學分子生物學解剖學在鳥類大腦中發現松果體而哺乳類動物主鐘被認為是SCN（視交叉上核）在體/腦薄片刺激核團放電，觀察到SCN有晝夜調節機制研究哺乳類中樞與外周鐘振蕩器的逐級聯系機制通過遺傳篩選，果蠅的行為可以用突變單個基因的前饋遺傳學來進行研究使用DNA重組技術成功克隆per基因，進而開啟了對于生物鐘研究的分子生物學時代2021/5/98五、控制晝夜節律的分子機制基因period的反饋調控示意圖一個內源性生物鐘。含羞草植物的葉片在白天朝向太陽展開，但在黃昏時合攏。將這些植物放置在持續黑暗的環境中，發現葉片仍然保持著它們平時的晝夜節律，即使沒有光線變化也是如此。2021/5/99基因period的反饋調控示意圖當周期基因激活時，mRNA就生成了。mRNA被轉運到細胞質中，作為PER蛋白產生的模板。PER在細胞核中聚集，而周期基因的活性此時被阻斷。幫助產生阻斷反饋機制，從而形成了晝夜節律。2021/5/910基因period的反饋調控示意圖生物鐘分子單元簡圖為了阻斷周期基因的活性，PER蛋白需要接觸到細胞核。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年三位諾貝爾獲獎者均運用了“果蠅”。1.果蠅體型小,體長不到半厘米；2.飼養管理容易；3.果蠅繁殖系數高,孵化快；4.果蠅的染色體數目少,僅3對常染色體和1對性染色體,便于分析；5.果蠅的基因和人類基因高度同源。六、諾獎推手：果蠅果蠅作為模式生物的作用和優點:2021/5/912

果蠅-諾貝爾獎2021/5/913七、展望2021/5/914附表：生理學或醫學獎時間得主國家得獎原因2021/5/915附表：生理學或醫