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施一公的科学成就

热度 1已有 1370 次阅读2015-9-8 11:56 |系统分类:科技教育| 原子结构, 核糖核酸, 基因突变, 诺贝尔, 实验室 分享到微信

 为攻克老年痴呆症找到了“钥匙”

  8月18日 施一公的研究组在国际顶级期刊《自然》在线发文,为理解老年痴呆症的发病机理并开发特效药提供了重要基础。

  8月21日 著名的《科学》杂志在线发表了施一公教授研究组的两篇具有里程碑意义的论文,这两篇论文宣布,得到了高分辨率的剪接体三维结构和剪接体对前体信使 RNA(核糖核酸)执行剪接的基本工作机理,从而将分子生物学的“中心法则”在分子机理的研究上大幅度向前推进,为研究老年痴呆症发病机理,开发高效药物 提供了重要的分子基础。

  8月23日 施一公研究组对这一重大成果举行发布会。施一公介绍,在所有真核生物中,基因表达分第一步转录、第二部剪接和第三部翻译组成。目前,第一步与第三步中的关 键催化机器RNA聚合酶与核糖体的结构解析已分别被授予2006年和2009年的诺贝尔化学奖。基因表达第二步中的关键分子机器剪接体的原子结构解析因其 复杂性难度巨大,20年来全世界许多一流实验室都在攻坚,却无突破。

  “描述这一过程的规律被称为生物学的中心法则,其在生命科学领域具有核心重要性。”施一公说,人类约35%的遗传紊乱是由于基因突变导致单个基 因可变剪接引起的,此次的最新成果解析了剪接体高分辨率的三维结构,并阐述了RNA执行剪接的工作机理,对人类进一步理解生命、揭示与剪接体相关遗传病的 发病机理提供了结构基础和理论指导。

 施一公的研究组到底在研究啥?

  蛋白质是构成生命的基本元素,但是DNA不直接制造蛋白质。通俗地讲,就是DNA要写一封信给核糖体,告诉它怎么制造蛋白质,这封信的名字就叫 做“初始信使RNA”,剪接体拿到之后,一通修改,成了“信使RNA”,拿着这个交给了核糖体,核糖体就按照这封修改过的信制造蛋白质。施一公的研究成果 就是研究出了剪接体的生理结构和工作原理。比如,剪接体怎么分辨外显子和内含子?又是怎么进行的剪接?简单讲就是剪接体是怎么修改的信。

  中国科学院微生物研究所所长、中国科学院院士高福打了个比方:“人民大会堂是大理石建的,信使RNA告诉你怎么建,我是拉石头的,剪接体进行剪切。剪切好了,人民大会堂建好了;没切好,成了遗传病。”

  2009年诺贝尔生物与医学奖得主、哈佛大学医学院教授杰克·肖斯德克评价说:“剪接体是细胞内最后一个其结构等待被解析的超大复合体。施一公教授的这一成果至关重要,为理解剪接体结果和工作机制带来巨大突破。”

这么牛的成果,能拿诺贝尔奖吗?

  很多网友关注“这个成果能否得诺贝尔奖”的问题,对此,作为施一公的好友,高福院士说,未知招来他们兴趣,他们去探索,探索又招来新的未知,“关键不是什么奖,重要是把科学的问题回答清楚”。

  曾经,人类对基因剪接体的认识精度只能达到29个埃米。施一公研究组得到的结果不仅逐步将分辨率由11埃提高到5.9埃,再提高到3.6埃,且其解析对象是真正的剪接体,并首次在近原子分辨率上看到了剪接体的细节。业内权威人士称此成果为“诺奖级成果”。

 拟任清华大学副校长

  施一公是河南人,1967年出生于郑州,童年在驻马店度过。

  1985年保送进入清华大学,学习成绩年年名列全年级第一,不但提前一年毕业,还获得数学系学士学位;1995年获美国约翰霍普金斯大学医学院 分子生物物理博士学位,随后在美国纪念斯隆-凯特琳癌症中心进行博士后研究;1998~2008年历任美国普林斯顿大学分子生物学系助理教授、副教授、教 授。2008年,施一公放弃美国普林斯顿的终身讲席教授职位回国,成为中国“千人计划”的首批成员,全职回到清华大学工作。

  36岁被聘为普林斯顿大学分子生物学系历史上最年轻的正教授;40岁拿到终身讲席教授;46岁先后当选美国人文与科学学院外籍院士、美国国家科 学院院士、中国科学院院士。在学术研究之外,施一公目前担任多项行政职务,包括清华大学校长助理、生命科学学院院长、生命科学与医学研究院院长。施一公曾 公开表示,花时间在繁重的行政职务上是值得的,他希望就此能够改变清华生命科学研究的软机制,为国内其他机构所借鉴。

  目前,拟任命施一公为清华大学副校长的信息正在该校校内网公示,该公示由教育部人事司于8月19日发布,公示时间为8月20日至26日。


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