諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主Tomas Lindahl教授做客海外名師大講堂
11月6日下午,2015年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主之一的Tomas Lindahl教授帶著題為《DNA的穩(wěn)定性與修復(fù)》的講座來(lái)到浙江大學(xué),與師生們分享他所做的核酸代謝領(lǐng)域中DNA損傷修復(fù)研究的過(guò)程與進(jìn)展。
Tomas Lindahl教授1970年從斯德哥爾摩卡羅林斯卡醫(yī)學(xué)院獲得醫(yī)學(xué)博士學(xué)位,隨后在普林斯頓大學(xué)和洛克菲勒大學(xué)做博士后研究,1981年加入了現(xiàn)英國(guó)癌癥研究中心,目前任多家研究機(jī)構(gòu)的學(xué)術(shù)顧問(wèn),為英國(guó)皇家科學(xué)院院士。2015年,Lindahl教授因參與“DNA修復(fù)機(jī)制研究”,與Paul Modrich和Aziz Sancar兩位科學(xué)家共同被授予諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng),這個(gè)問(wèn)題的研究從分子水平上繪制了細(xì)胞如何修復(fù)受損DNA并保護(hù)遺傳信息。他們的工作為活細(xì)胞的功能提供了基礎(chǔ)知識(shí),例如用于開發(fā)新的癌癥治療手段。
每天我們的DNA被紫外線輻射,被自由基和其他致癌物質(zhì)破壞,但即使沒有這樣的外部攻擊,DNA分子本身也是不穩(wěn)定的。數(shù)千個(gè)細(xì)胞基因組的自發(fā)改變每天都在發(fā)生。此外,在細(xì)胞分裂過(guò)程中DNA復(fù)制時(shí)也會(huì)產(chǎn)生缺陷,這種過(guò)程每天在人體內(nèi)發(fā)生數(shù)百萬(wàn)次。
我們的遺傳物質(zhì)不會(huì)分裂成完全的化學(xué)混亂狀態(tài)的原因是,有許多分子系統(tǒng)在不斷地監(jiān)測(cè)和修復(fù)DNA。2015年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位做開拓工作的科學(xué)家,他們已經(jīng)從詳細(xì)的分子層面繪制了這些修復(fù)系統(tǒng)中的幾種功能。
在二十世紀(jì)七十年代早期,科學(xué)家們認(rèn)為DNA是一個(gè)非常穩(wěn)定的分子,但是Tomas Lindahl證明DNA的衰變速度應(yīng)該使地球上的生命不可能發(fā)展。這種洞察導(dǎo)致他發(fā)現(xiàn)了一種分子機(jī)器,堿基切除修復(fù),它不斷地抵制著我們DNA的崩潰和瓦解。他首次發(fā)現(xiàn)修復(fù)內(nèi)源性DNA損傷的DNA修復(fù)酶和機(jī)制,建立了依賴于三磷酸腺苷(ATP)的無(wú)細(xì)胞體系的核苷酸切除修復(fù)系統(tǒng),發(fā)現(xiàn)了一種復(fù)雜化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的DNA氧化損傷及其氧化修復(fù)機(jī)制,為表觀遺傳學(xué)的拓展提供了新的線索,發(fā)現(xiàn)哺乳動(dòng)物細(xì)胞核內(nèi)的兩個(gè)主要DNA特異性核酸外切酶TREX1和FEN1。
講座后,Lindahl教授回答了現(xiàn)場(chǎng)師生們的提問(wèn)。他說(shuō),有時(shí)候“我們還不知道”對(duì)一個(gè)科學(xué)家來(lái)說(shuō)是一個(gè)很好的回答,因?yàn)檫@說(shuō)明我們提出了一個(gè)重要的問(wèn)題,我們知道這個(gè)問(wèn)題的存在,接下來(lái)要做的是一步一步找出這個(gè)問(wèn)題的答案。當(dāng)被問(wèn)到他認(rèn)為什么是獲得諾貝爾獎(jiǎng)最重要的因素時(shí),Lindahl教授說(shuō),就是提出那個(gè)別人都還沒有意識(shí)到的重要的問(wèn)題,這些問(wèn)題可能并不明顯,否則一定會(huì)有很多人已經(jīng)在研究了,比如一開始很少有人對(duì)外切酶感興趣,因?yàn)槿藗冋J(rèn)為TREX1核苷酸外切酶不重要,但是后來(lái)它被發(fā)現(xiàn)尤其關(guān)乎人類疾病和健康,所以現(xiàn)在有很多人在研究它了,但是在大概十二三年的時(shí)間內(nèi)關(guān)于它的研究是非常少的。當(dāng)被問(wèn)到對(duì)于基因治療的看法時(shí),他認(rèn)為DNA改造在被用于診斷和治療由基因變化引起的重大遺傳疾病時(shí)應(yīng)該被允許,但是需要特別小心,而不能用于比如父母希望自己的孩子通過(guò)這種方法能長(zhǎng)出強(qiáng)壯的肌肉進(jìn)而成為運(yùn)動(dòng)員這樣的情況。
本次講座是校慶120周年學(xué)術(shù)大師大講堂系列活動(dòng)之一,同時(shí)為第八十三期海外名師大講堂,由動(dòng)物科學(xué)學(xué)院院長(zhǎng)汪以真教授主持。
(文 朱原之 / 攝影 馬宇丹)