2015年諾貝爾化學獎「DNA修復機制」3位大師獲殊榮

2015-10-07 17:40

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2015年諾貝爾化學獎7日揭曉,由瑞典科學家林達爾(Tomas Lindahl)、美國科學家莫德里奇(Paul Modrich)與土耳其裔美國科學家桑卡爾(Aziz Sancar)共享殊榮,均分800萬瑞典克朗(約新台幣3120萬元)獎金,得獎理由是「對於去氧核糖核酸(DNA)修復機制的研究」(for mechanistic studies of DNA repair)。

瑞典皇家科學院(Royal Swedish Academy of Sciences)指出,林達爾、莫德里奇與桑卡爾從分子層面描繪細胞如何修復受損的DNA,維護其中的遺傳訊息。3位學者的研究工作對於活體細胞如何運作提供了基礎的知識,可應用於癌症藥物研發等重要領域。

2015年諾貝爾化學獎得主林達爾(Tomas Lindah)(美聯社)
2015年諾貝爾化學獎得主林達爾(Tomas Lindah)(美聯社)

林達爾現年77歲,瑞典斯德哥爾摩卡羅林學院(Karolinska Institutet)醫學博士,美國普林斯頓大學( Princeton University)和洛克斐勒大學(Rockefeller University)博士後研究,1981年移居英國,長期任職於帝國癌症研究基金會(Imperial Cancer Research Fund),這個組織在2002年與另一個癌症組織合併,並改名為「英國癌症研究中心」 (Cancer Research UK)。林達爾目前任職於英國赫特福夏(Hertfordshire)「法蘭西斯.克里克研究中心」(Francis Crick Institute)

2015年諾貝爾化學獎得主莫德里奇(Paul Modrich)(美聯社)
2015年諾貝爾化學獎得主莫德里奇(Paul Modrich)(美聯社)

莫德里奇現年69歲,生於美國新墨西哥州,從小熱愛自然與生物,父親是中學生物老師,在他激勵之下走上DNA研究之路。莫德里奇目前是美國霍華.休斯醫學研究所(Howard Hughes Medical Institute)研究員、杜克大學醫學院(Duke University School of Medicine)教授。

2015年諾貝爾化學獎得主桑卡爾(Aziz Sancar)
2015年諾貝爾化學獎得主桑卡爾(Aziz Sancar)

桑卡爾現年69歲,生於土耳其東部小城薩武爾(Savur),是伊斯坦堡大學(Istanbul University)醫學博士,後來移居美國,目前任職北卡羅來納大學教堂上分校(University of North Carolina, Chapel Hill),妻子葛雯(Gwen Boles Sancar)也是該校的生物化學與生物物理學教授。

DNA,無比重要又相當脆弱

生物的DNA無比重要又相當脆弱,從紫外線、自由基(free radicals)到其他致癌因子,都會對它造成損害。但是就算沒有外力侵襲,DNA在本質上就不穩定。另一方面,DNA在複製(細胞分裂過程)的時候,也很容易發生錯誤。

DNA修復(取自網路)
DNA修復(取自網路)

在如此兇險的環境中,我們的遺傳物質之所以沒有變成一團混亂,要感謝一群分子系統,不眠不休監控、修復我們的DNA。今年3位學者的成就,正是揭示其中幾個系統的運作方式。

1970年代早期,林達爾打破學界成見,顯示DNA型態並不穩定,其衰敗的速率幾乎會讓生命不可能存在。從這項洞見出發,他發現一個分子機制「鹼基切除式修復」(base excision repair),能夠防止我們的DNA分子土崩瓦解。

桑卡爾則是「核苷酸切除式修復」(nucleotide excision repair)的發現者,這個機制可以修復紫外線對於DNA的傷害,並且矯正誘發突變物質(mutagenic substances)造成的缺陷。

莫德里奇的研究顯示,細胞能夠修正自身在分裂時造成的DNA錯誤,這種機制名為「誤配修補」(mismatch repair),將DNA複製的出錯頻率降低為1/1000。誤配修補機制如果有先天缺陷,就容易引發大腸癌等疾病。

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