2017年諾貝爾醫(yī)學獎與基因解碼基因檢測
基因解碼是人類了解碼自身的先進技術。人的基因信息早已寫在我們每一個人的基因序列里面，但是解讀和理解它們卻一直阻礙著人類自身進一步獲得身心的自由。任何一個對于人類生命狀態(tài)的詮釋和理解都將對人類自身的發(fā)展具有重大意義。2017年諾貝爾醫(yī)學獎再次授給了在基因解碼領域做出重要貢獻的科學家，他們是美國遺傳學家杰弗里·霍爾（Jeffrey C. Hall）, Michael Rosbash以及 Michael W. Young，以表彰他們發(fā)現控制晝夜節(jié)律的分子機制?？刂茣円构?jié)律的分子機制也就是人體內的分子鐘機制，它是人體按照自然節(jié)律進行生命活動的內在生物機制。佳學基因為您解讀2017年諾貝爾醫(yī)學獎的重大意義。
杰弗里·霍爾（Jeffrey C. Hall），1945年生于美國紐約。他于1971年獲得美國西雅圖華盛頓大學遺傳學博士學位，于1974年成為布蘭代斯大學教員。于2013年獲得邵逸夫生命科學及醫(yī)學獎。1984年他和邁克爾·羅斯巴什的研究小組以果蠅為模型，研究生命活動中的周期現象，克隆了果蠅的周期基因，這個基因能夠調節(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含量隨晝夜節(jié)律而變化，是國際有很高知名度遺傳學家、基因信息學家。
邁克爾·羅斯巴什（Michael Rosbash），1944年生于美國堪薩斯城。羅斯巴什是美國布蘭代斯大學教授和霍華德·休斯醫(yī)學研究所的研究員。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錄翻譯負反饋回路的概念。1998年，在果蠅中，他們發(fā)現了周期基因、時鐘基因。2003年，羅斯巴什當選為美國國家科學院院士。2013年獲得邵逸夫生命科學及醫(yī)學獎，國際有很高知名度的遺傳學家、基因信息學家。
邁克爾·楊（Michael W Young），1949年生于美國邁阿密，1975年獲美國得克薩斯大學奧斯汀分校博士學位，1978年起任洛克菲勒大學教員，后成為該校副校長。2013年獲得邵逸夫生命科學及醫(yī)學獎。1984年他的團隊克隆出果蠅的周期基因，這個基因能夠調節(jié)果蠅的生物鐘。他之后的研究還揭示了更多生物鐘相關基因，以及這些基因編碼的蛋白質的功能。成為國際有很高知名度遺傳學家，基因信息學家、美國國家科學院院士。
生物節(jié)律或者是生物鐘的作用使得人們有著良好的習慣，但是在沒有基因解碼的情況上，人們普遍認為這是一個教育、學習和習慣養(yǎng)成的結果。但是基因解碼的結果表明，這實際上是由人體內一列列的基因共同作用的結查。
生物周期基因及其編碼蛋白的研究一個方面可以揭示了生命活動的周期性現象的內在機制，它是人體健康因素的重要影響因素。另一個方面，也揭示了長期的自然環(huán)境如何通過影響人體的基因結構而將自然環(huán)境內化為人體結構的一部分，使得人類成為與所生活的環(huán)境相和諧的天然機制。
基因解碼研究人員發(fā)現，在一天中的某些時段我們更容易受到生物鐘基因所調節(jié)的某一方面的活動的影響。這使得人們的生理活動適應于每一天的環(huán)境變化，以便于人們更好地進行休息、進食、通過激素分泌，調節(jié)血壓以更好地生存。
基因解碼研究人員發(fā)現，在一天中的某些時段我們更容易受到病毒感染，因為人體生物鐘能夠影響病毒的復制和擴散。經常倒夜班會擾亂生物鐘，使人更容易出現健康問題。病毒進入機體之后，會搶奪我們的細胞資源幫助自己生長和繁殖。細胞資源在一天中也存在著波動，這種波動與我們的晝夜節(jié)律和生物鐘有關。生物鐘根據地球的24小時晝夜周期，調節(jié)生物的行為和各項生理活性。生物鐘受到干擾會引發(fā)心血管疾病、肥胖癥、二型糖尿病等代謝疾病。這些現象是佳學基因解碼的重要領域之一。
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鍵基因的控制，比如Bmal1 和Clock。對這些基因的研究是以2017年的諾貝爾獎獲得者的開創(chuàng)新研究為基礎的。
如果用小鼠來研究生物鐘的影響，小鼠有12小時生活在白天、12小時在黑夜的可控環(huán)境中，白天它們進入休息階段，夜晚是它們的活躍階段。研究人員在不同時段用皰疹病毒感染正常的小鼠，隨后評估病毒感染和擴散的水平。研究顯示，黎明時段（休息階段）受感染小鼠比十小時后受感染小鼠（活躍階段）的病毒復制水平高十倍。隨后在缺乏Bmal1（生物鐘周期蛋白編碼基因）的小鼠中重復上述實驗，發(fā)現不論何時被感染，小鼠體內的病毒復制水平都很高。這說明當一個人的生物鐘基因出突變時，一個人更容易受到感染，會導致嚴重得多的急性疾病。佳學基因解碼專家黃家學博士介紹說。
研究人員用病毒感染體外培養(yǎng)的細胞，從中也發(fā)現了類似的現象，盡管這些細胞并沒有受到免疫系統(tǒng)的影響，說明細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。
機體所有細胞都有自己的生物鐘?；蚪獯a結果表明，這種生物鐘能夠影響人體對免疫力，增強病毒的復制水平。如果細胞或小鼠的生物鐘遭到破壞，感染時間就變得不再重要，病毒會一直高水平復制。由此可見，因為倒夜班而生物鐘紊亂的人更容易受到病毒感染。
Bmal1的活性不僅存在每日波動還會出現季節(jié)波動，在冬季活性較低，在夏季活性較高?？赡苷且驗檫@個原因，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)的細胞中發(fā)現，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，通過基因解碼分析調控生物鐘的基因序列，可以發(fā)現個性化免疫力強弱的原因，并設計個性化的治療方案。黃家學教授補充到。
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)境的作用已經內化為基因的內在功能了”，黃家學博士介紹說。為了適應地球自轉引起的晝夜改變，地球生物會通過生物鐘調控自己的活動。生物鐘周期與地球自轉周期相符，大約是24小時。生物周期蛋白通過參與大腦的視交叉上核的生物功能而發(fā)揮作用。當晝夜節(jié)律被破壞時大腦的視交叉上核（SCN）會干擾學習和記憶能力。佳學基因通過這種機制解碼生物周期蛋白對人的學習能力的影響。人的學習能力是佳學基因天賦基因解碼的重要評估指標。
(責任編輯：佳學基因)
