基因与疾病

 

意大利裔美国病毒学家杜尔贝科	美国病毒学家和生物化学家巴尔的摩	美国病毒学家特明

长久以来，人们一直在探索导致癌症的原因。20世纪60年代以来的研究表明，癌症与基因有极大关系。 意大利裔美国病毒学家R·杜尔贝科（1914-）20世纪60年代初发现：致癌病毒会把自身携带的DNA片断整合到宿主细胞的DNA上，在宿主细胞核内形成新的DNA。新的DNA上的一些来自致癌病毒的基因，会使宿主细胞转化成为癌细胞，并疯狂地增殖，导致肿瘤的产生。 美国病毒学家H·特明（1934－1994）、美国病毒学家和生物化学家D·巴尔的摩（1938－）都曾是杜尔贝科的学生。杜尔贝科的理论只适用于DNA致癌病毒，不适用于大量的RNA致癌病毒。1970年，特明与巴尔的摩发现在RNA致癌病毒中存在着一种"逆转录酶"，在它的作用下，可以将RNA逆转录成为DNA。这就解释了RNA病毒的致癌机理。 由于上述成果，杜尔贝科、特明与巴尔的摩师生三人共同荣获1975年诺贝尔生理或学医学奖。

图中3个带细胞核的大细胞为白血病细胞，周围为正常红细胞。

1976年，美国生物化学家、病毒学家J·M·毕晓普（1936-）和美国微生物学家、病毒学家H·E·瓦慕斯（1939-）发现许多动物包括人类与生俱来就带着癌症的种子——原癌基因（即原致癌基因），而且数量相当惊人。这一发现引起人们的恐慌，许多实验室纷纷投入实验，企图否定这一发现，然而结果却使人们不得不相信他们的发现是正确的。 毕晓普和瓦慕斯在特明等人研究的基础上利用基因工程技术，揭开了癌基因更深一层的秘密。他们的研究表明：动物体内的大多数癌基因不是来自病毒，而是由于在动物的正常细胞基因中本来就存在一个庞大的癌基因族，正常情况下这些原癌基因是不活跃的，但当受到病毒入侵或遇到物理、化学、病毒感染等因素作用时，就可能被激活，突变为癌基因。这也就解释了化学污染、吸烟、放射线辐射等因素致癌的原因。 由于发现动物体内的"原癌基因"，毕晓普和瓦慕斯共同荣获1989年的诺贝尔生理学或医学奖。 因为科学家们的研究，人们对癌的成因有了进一步的了解，攻克癌症的希望也就多了一分。

上图为正常细胞，下图为癌细胞，当原癌基因被激活后正常细胞就会转化为癌细胞。

瓦慕斯（左）、毕晓普在实验室中

1966-1968年我在哥伦比亚长老会医院当住院医生，为了从事医学学术研究，后来到国家卫生研究院艾拉·帕斯坦的实验室当助手。在这里我第一次大量接触科学实验，并且第一次体验到实验成功时的喜悦。这促使我决定将分子生物学特别是癌病毒研究作为此后学习和努力的目标。 ——瓦慕斯