2017年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)與基因解碼基因檢測(cè)
基因解碼是人類了解碼自身的先進(jìn)技術(shù)。人的基因信息早已寫(xiě)在我們每一個(gè)人的基因序列里面，但是解讀和理解它們卻一直阻礙著人類自身進(jìn)一步獲得身心的自由。任何一個(gè)對(duì)于人類生命狀態(tài)的詮釋和理解都將對(duì)人類自身的發(fā)展具有重大意義。2017年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)再次授給了在基因解碼領(lǐng)域做出重要貢獻(xiàn)的科學(xué)家，他們是美國(guó)遺傳學(xué)家杰弗里·霍爾（Jeffrey C. Hall）, Michael Rosbash以及 Michael W. Young，以表彰他們發(fā)現(xiàn)控制晝夜節(jié)律的分子機(jī)制?？刂茣円构?jié)律的分子機(jī)制也就是人體內(nèi)的分子鐘機(jī)制，它是人體按照自然節(jié)律進(jìn)行生命活動(dòng)的內(nèi)在生物機(jī)制。佳學(xué)基因?yàn)槟庾x2017年諾貝爾醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)的重大意義。
杰弗里·霍爾（Jeffrey C. Hall），1945年生于美國(guó)紐約。他于1971年獲得美國(guó)西雅圖華盛頓大學(xué)遺傳學(xué)博士學(xué)位，于1974年成為布蘭代斯大學(xué)教員。于2013年獲得邵逸夫生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1984年他和邁克爾·羅斯巴什的研究小組以果蠅為模型，研究生命活動(dòng)中的周期現(xiàn)象，克隆了果蠅的周期基因，這個(gè)基因能夠調(diào)節(jié)果蠅的生物鐘。他們還揭示出該基因所編碼的信使核糖核酸和蛋白質(zhì)含量隨晝夜節(jié)律而變化，是國(guó)際有很高知名度遺傳學(xué)家、基因信息學(xué)家。
邁克爾·羅斯巴什（Michael Rosbash），1944年生于美國(guó)堪薩斯城。羅斯巴什是美國(guó)布蘭代斯大學(xué)教授和霍華德·休斯醫(yī)學(xué)研究所的研究員。1984年他和杰弗里·霍爾的研究小組克隆了果蠅的周期基因，1990年提出了生物鐘的轉(zhuǎn)錄翻譯負(fù)反饋回路的概念。1998年，在果蠅中，他們發(fā)現(xiàn)了周期基因、時(shí)鐘基因。2003年，羅斯巴什當(dāng)選為美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。2013年獲得邵逸夫生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，國(guó)際有很高知名度的遺傳學(xué)家、基因信息學(xué)家。
邁克爾·楊（Michael W Young），1949年生于美國(guó)邁阿密，1975年獲美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀分校博士學(xué)位，1978年起任洛克菲勒大學(xué)教員，后成為該校副校長(zhǎng)。2013年獲得邵逸夫生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1984年他的團(tuán)隊(duì)克隆出果蠅的周期基因，這個(gè)基因能夠調(diào)節(jié)果蠅的生物鐘。他之后的研究還揭示了更多生物鐘相關(guān)基因，以及這些基因編碼的蛋白質(zhì)的功能。成為國(guó)際有很高知名度遺傳學(xué)家，基因信息學(xué)家、美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士。
生物節(jié)律或者是生物鐘的作用使得人們有著良好的習(xí)慣，但是在沒(méi)有基因解碼的情況上，人們普遍認(rèn)為這是一個(gè)教育、學(xué)習(xí)和習(xí)慣養(yǎng)成的結(jié)果。但是基因解碼的結(jié)果表明，這實(shí)際上是由人體內(nèi)一列列的基因共同作用的結(jié)查。
生物周期基因及其編碼蛋白的研究一個(gè)方面可以揭示了生命活動(dòng)的周期性現(xiàn)象的內(nèi)在機(jī)制，它是人體健康因素的重要影響因素。另一個(gè)方面，也揭示了長(zhǎng)期的自然環(huán)境如何通過(guò)影響人體的基因結(jié)構(gòu)而將自然環(huán)境內(nèi)化為人體結(jié)構(gòu)的一部分，使得人類成為與所生活的環(huán)境相和諧的天然機(jī)制。
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基因解碼研究人員發(fā)現(xiàn)，在一天中的某些時(shí)段我們更容易受到生物鐘基因所調(diào)節(jié)的某一方面的活動(dòng)的影響。這使得人們的生理活動(dòng)適應(yīng)于每一天的環(huán)境變化，以便于人們更好地進(jìn)行休息、進(jìn)食、通過(guò)激素分泌，調(diào)節(jié)血壓以更好地生存。
基因解碼研究人員發(fā)現(xiàn)，在一天中的某些時(shí)段我們更容易受到病毒感染，因?yàn)槿梭w生物鐘能夠影響病毒的復(fù)制和擴(kuò)散。經(jīng)常倒夜班會(huì)擾亂生物鐘，使人更容易出現(xiàn)健康問(wèn)題。病毒進(jìn)入機(jī)體之后，會(huì)搶奪我們的細(xì)胞資源幫助自己生長(zhǎng)和繁殖。細(xì)胞資源在一天中也存在著波動(dòng)，這種波動(dòng)與我們的晝夜節(jié)律和生物鐘有關(guān)。生物鐘根據(jù)地球的24小時(shí)晝夜周期，調(diào)節(jié)生物的行為和各項(xiàng)生理活性。生物鐘受到干擾會(huì)引發(fā)心血管疾病、肥胖癥、二型糖尿病等代謝疾病。這些現(xiàn)象是佳學(xué)基因解碼的重要領(lǐng)域之一。
生物鐘和晝夜節(jié)律決定著我們的睡眠模式、體溫變化、免疫系統(tǒng)和激素分泌，而這些周期性變化受到一些關(guān)鍵基因的控制，比如Bmal1 和Clock。對(duì)這些基因的研究是以2017年的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的開(kāi)創(chuàng)新研究為基礎(chǔ)的。
如果用小鼠來(lái)研究生物鐘的影響，小鼠有12小時(shí)生活在白天、12小時(shí)在黑夜的可控環(huán)境中，白天它們進(jìn)入休息階段，夜晚是它們的活躍階段。研究人員在不同時(shí)段用皰疹病毒感染正常的小鼠，隨后評(píng)估病毒感染和擴(kuò)散的水平。研究顯示，黎明時(shí)段（休息階段）受感染小鼠比十小時(shí)后受感染小鼠（活躍階段）的病毒復(fù)制水平高十倍。隨后在缺乏Bmal1（生物鐘周期蛋白編碼基因）的小鼠中重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)不論何時(shí)被感染，小鼠體內(nèi)的病毒復(fù)制水平都很高。這說(shuō)明當(dāng)一個(gè)人的生物鐘基因出突變時(shí)，一個(gè)人更容易受到感染，會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重得多的急性疾病。佳學(xué)基因解碼專家黃家學(xué)博士介紹說(shuō)。
研究人員用病毒感染體外培養(yǎng)的細(xì)胞，從中也發(fā)現(xiàn)了類似的現(xiàn)象，盡管這些細(xì)胞并沒(méi)有受到免疫系統(tǒng)的影響，說(shuō)明細(xì)胞受病毒感染的的周期節(jié)律并不是免疫系統(tǒng)的周期節(jié)律引起的。周期蛋白編碼基因發(fā)生突變的細(xì)胞的晝夜節(jié)律可以增加皰疹和甲型流感病毒造成的感染。甲型流感病毒與皰疹病毒是有效不同類型的病毒，其感染和復(fù)制方式大相徑庭。周期節(jié)律蛋白正常功能的發(fā)揮有利于正常免疫系統(tǒng)功能的發(fā)揮。
機(jī)體所有細(xì)胞都有自己的生物鐘。基因解碼結(jié)果表明，這種生物鐘能夠影響人體對(duì)免疫力，增強(qiáng)病毒的復(fù)制水平。如果細(xì)胞或小鼠的生物鐘遭到破壞，感染時(shí)間就變得不再重要，病毒會(huì)一直高水平復(fù)制。由此可見(jiàn)，因?yàn)榈挂拱喽镧娢蓙y的人更容易受到病毒感染。
Bmal1的活性不僅存在每日波動(dòng)還會(huì)出現(xiàn)季節(jié)波動(dòng)，在冬季活性較低，在夏季活性較高。可能正是因?yàn)檫@個(gè)原因，像流感這樣的傳染病在冬季更容易大規(guī)模傳播。研究人員還在體外培養(yǎng)的細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)，皰疹病毒能夠操縱控制晝夜節(jié)律的“發(fā)條裝置”，幫助自身發(fā)展。正是由于生物鐘在防御病原體入侵中起到的作用，通過(guò)基因解碼分析調(diào)控生物鐘的基因序列，可以發(fā)現(xiàn)個(gè)性化免疫力強(qiáng)弱的原因，并設(shè)計(jì)個(gè)性化的治療方案。黃家學(xué)教授補(bǔ)充到。
生物鐘基因的研究還可以揭示人類的基因功能的變化是如何同環(huán)境條件相伴而生的。很多基因的功能和對(duì)疾病的影響被理解為環(huán)境的影響，也可以從生物周期的基因的形成而得到啟發(fā)。“很多環(huán)境的作用已經(jīng)內(nèi)化為基因的內(nèi)在功能了”，黃家學(xué)博士介紹說(shuō)。為了適應(yīng)地球自轉(zhuǎn)引起的晝夜改變，地球生物會(huì)通過(guò)生物鐘調(diào)控自己的活動(dòng)。生物鐘周期與地球自轉(zhuǎn)周期相符，大約是24小時(shí)。生物周期蛋白通過(guò)參與大腦的視交叉上核的生物功能而發(fā)揮作用。當(dāng)晝夜節(jié)律被破壞時(shí)大腦的視交叉上核（SCN）會(huì)干擾學(xué)習(xí)和記憶能力。佳學(xué)基因通過(guò)這種機(jī)制解碼生物周期蛋白對(duì)人的學(xué)習(xí)能力的影響。人的學(xué)習(xí)能力是佳學(xué)基因天賦基因解碼的重要評(píng)估指標(biāo)。
(責(zé)任編輯：佳學(xué)基因)
