舉校歡騰,2007年UU有一位教授獲得諾貝爾獎生醫獎,同時他也是UU第一位獲得諾貝爾獎的教授,為此,熱愛科學的小眼沒放過任何有關這位新科諾貝爾得主的消息,他叫做Mario Capecchi,我們兩個自己簡稱「馬力歐」。


(左邊數來第一位就是馬力歐)

馬力歐(1937)出生義大利,小時候因二次大戰待過孤兒院四年,直到母親尋獲他,他已經待在醫院的病床上奄奄一息,後來舅舅把他們母子接到美國,自此他的人生才變彩色。在他求學歷程中,博士班曾經在MIT研究物理及數學,後來他發現自己對分子生物學更感興趣,隨即轉學到哈佛,當時他的研究室教授就是大名鼎鼎DNA發現者之一華生(James D. Watson),並在1967年於哈佛拿到博士學位(PH.D)畢業後,在哈佛任職從助理教授(Assistant Professor)一路升到副教授(Associate Professor),期間才費時3年(1969-1971),在美國平均都要花六年才能拿到副教授終生職(tenure),1973年被挖角到UU,直到現在。(以上資料摘選自Wiki,想看更多夠仔細的資料下面有連結,請自行享用)

據說,他們實驗室近幾年都在等待公佈諾貝爾獎的這一刻,於是每年都在公佈前佈置好記者會的會場,年復一年,今年終於讓他們等到了。在校長致詞時,校長告訴大家他會比照其他學校的諾貝爾得主給馬力歐一個寫著他名字的停車位,並且承諾會給他更多,至於這個更多是什麼呢?當我知道後忍不住大笑,因為UU為他申請專屬於他的路名,就叫做「Mario Capecchi Drive」,這條路是往UU醫學院/醫院的必經之路,也就是說,以後他每天上班都是開在自己路上喔!

知道這個消息後,我每天走路上學都在看路牌換了沒?終於,在2007/5/1的早晨,我看到了Mario Capecchi Drive清楚地標示在綠色路牌上,旁邊還有小小的UU字樣。




換路名的新聞稿
Street renamed in honor of Mario Capecchi
2/26/08
Carlos Mayorga

A long stretch of road on campus will be renamed in honor of Mario Capecchi, officials announced Saturday at a gala held to honor the Nobel Prize-winning scientist.

Wasatch Drive starts at Foothill Boulevard and turns into Medical Drive, then runs to North Campus Drive near Primary Children's Medical Center. It will be officially renamed "Mario R. Capecchi Drive" in a matter of weeks.

U spokeswoman Coralie Alder said the Utah Department of Transportation recently gave the U permission to change the name. She said signs with the new street name will be placed at intersections along the stretch within a couple weeks. The U is also in the process of notifying businesses along the route of the name change.

A ceremony will be held in the coming weeks to commemorate the new name.



以下是2007年諾貝爾生醫獎(Physiology or Medicine)摘錄文章:




2007年,基因剔除技術:小鼠基因標定技術獲得了諾貝爾生理與醫學獎的青睞。利用小鼠的胚胎幹細胞,科學家能夠針對特定基因進行修飾作用,而發展出此項技術的三位科學家:猶他大學(University of Utah)的馬里歐‧卡佩奇(Mario R. Capecchi)、英國加地夫大學(Cardiff University in United Kingdom)的馬丁‧埃文斯(Martin J. Evans),以及北卡羅來納大學教堂山分校(University of North Carolina at Chapel Hill)的奧利弗‧史密西斯(Oliver Smithies),則共享了這份榮耀。




隨著基因標定技術的發展,科學家幾乎可以針對小鼠基因體進行任何DNA修飾動作,如此便能夠釐清某一基因在人類健康與疾病上所扮演的角色。迄今,已有超過一萬個小鼠基因,利用了基因標定技術進行研究,而這樣的基因數目,已將近哺乳類動物基因總數的一半!這項技術目前已被利用在許多人類疾病的研究上,像是心血管疾病、神經退化性疾病、糖尿病以及癌症……等。對於未來,國際間也已經有了合作計畫,預計在2010以前於小鼠達成約兩萬個基因剔除之目標!

有許多方法能夠運用來進行基因修飾動作。同源重組是發生在兩個序列極度相似的DNA片段上,彼此重新排列而進行互換。運用同源重組的原理,我們能將特定的 DNA片段放置在預定的位置。事實上,在1958年Joshua Lederberg正是利用細菌的研究,發現了同源重組的現象,而獲頒了諾貝爾獎。然而,哺乳類細胞的同源重組效率並不是很高。在1980年代初期, Smithies試圖利用修補突變基因的方式,治療遺傳性疾病,即現今所謂的基因治療。在這樣的目標之下,Smithies發現哺乳類細胞內的基因確實能 夠被標記並置換。他將這項重大的發現發表在1985年的Nature雜誌當中,證實他是如何成功地在紅白血病細胞當中,利用同源重組的方式,將一個質體插入染色體上面的β-globin基因。 在同一時期,Capecchi在1982年也獨立的觀察到在哺乳類細胞中,被轉入的DNA能夠與染色體上的親源序列進行同源重組(2)。隨後在1986年,Capecchi更證實了藉由特殊篩選機制,同源重組的發生頻率,應足以直接應用在哺乳類的基因操作上(3)。因此在1986年以前,Smithies與Capecchi所發展的技術已經能夠應用在哺乳類細胞層級,但卻還不足以能夠製造出基因改造的實驗動物。若要能夠順利製作出基因改造的實驗動物,仍有待另一項關鍵的突破:胚胎幹細胞,一種具有潛力,能夠發展成為個體的細胞。早在1981年,另一位科學家Evans即成功地從小鼠胚胎中分離出小鼠胚胎幹細胞(4)。1984年,Evans與其團隊更在Nature雜誌中發表,證 明經過分離以及培養的胚胎幹細胞,能夠藉由注射方式送回小鼠的囊胚,並且移回代理孕母,進而產生含有由胚胎幹細胞繁衍的嵌合小鼠。緊接著在1986 年,Evans試著將病毒基因轉入胚胎幹細胞中進行基因修飾,結果也顯示病毒的DNA確實送入了胚胎幹細胞,經過了嵌合小鼠,最後出現在小鼠的生殖細胞。



1985年Smithies便與Evans電話連絡,並且討論合作的可能。Evans隨即停止他的實驗,帶著胚胎幹細胞樣本立刻飛往美國。Evans剛回到英國不久,Capecchi也立刻去英國拜訪了Evans,並且向他請教了胚胎幹細胞的相關技術。兩年過後,1987年Smithies首度的利用培養的胚胎幹細胞,利用同源重組的原理,成功的修正了HPRT突變基因(一個造成萊施-耐恩二氏 症候群的關鍵性遺傳性突變基因)。同年,Capecchi也在胚胎幹細胞中,利用了neomycin抗生素耐受基因終止了正常的HPRT基因的功能。置入抗生素耐受基因的策略,使得基因重組的過程當中能夠進行正負篩選動作,而這樣的設計則納入了現今大部分的基因剔除固定流程之中。

1987 年Smithies以及Capecchi兩個團隊,各自將他們在胚胎幹細胞所進行的基因操作技術,發表在兩篇重要的文獻之後,1989年,HPRT基因修正小鼠以及其他基因剔除小鼠分別誕生於Smithies以及其他研究群的實驗室。這些基因改造及剔除小鼠的誕生,開啟了基因遺傳研究的新紀元。

在基因標定技術發展以前,我們只能透過人類或是動物體上自然出現的基因突變,了解某個特定基因的功能角色,使得科學家們的研究處於被動。並且,由於只能利用遺傳法則的關聯分析,以及統計學的關係計算,部分的特定基因也只能曖昧的牽扯進某種疾病。儘管過去也可以利用添加方式調整基因產量來了解基因功能,但是卻無法解決基因與疾病之間的因果關係。憑藉著剔除特定基因進而了解基因功能,便可以區分基因與疾病之間的因果關係,或是相互的作用。這使得科學家能夠利用 實驗方法主動的去測試基因功能,並且驗證他們建立的假說。Capecchi、Evans以及Smithies的重大發展,徹底改變了當代的生物醫學研究,也因為他們建立了小鼠的基因改造模式,後續其他研究群更產生了相當多的基因改造小鼠,使得越來越多的研究者捨棄了大鼠,轉而利用小鼠作為研究模式。這項技術的運用在生物醫學領域也飛快成長。而對於解決人類疾病的問題,新的治療機制將被建立在基因標定小鼠模式的基礎上。




在應用上,要知道一個基因的功能的其中一種方法,就是把那個基因從動物體內破壞、剔除,看看會發生什麼事情。早期人類不知如何破壞基因,卡佩奇(Mario R. Capecchi)則發現以人工方式構築一個結構相似的假基因,殖入小鼠胚胎細胞後,假基因會與真基因重組,使該基因失去功能。如今,基因剔除已成為廣泛應用的技術,知名的抑癌基因p53,就是這樣被確認,體內缺少該基因就較易罹患癌症。當初卡佩奇提出此一構想時,學術界曾嘲笑是異想天開,他多次申請美國國家衛生研究院計畫都被打回票,所幸他沒有放棄,才有今日成就。三人發展出的基因剔除技術已陸續進行老鼠、豬、魚等不同的動物模式,國內外已廣泛應用於肥胖、帕金森氏症、阿茲海默症、唐氏症、脊髓肌肉萎縮症等研究,及後續的新藥研發。

延伸閱讀:

關上基因大門的訣竅──2007生醫諾貝爾獎
http://www.oui-blog.com/enkaryon/archives/021343.html

2007年諾貝爾獎九大得主:文章清單與個人資料
http://taiwan.elsevier.com/htmlmailings/Nobel_Prize-2007-EndUser-TC-2/default.html

The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2007
http://nobelprize.org/nobel_prizes/medicine/laureates/2007/press.html


Mario Capecchi Laboratory
http://capecchi.genetics.utah.edu/capecchi.html

Mario Capecchi(Wiki)
http://en.wikipedia.org/wiki/Mario_Capecchi


上述中文文章摘錄自:

2007諾貝爾醫學獎3傑/卡佩奇基因標的技術 基因醫學之鑰
http://www.libertytimes.com.tw/2007/new/oct/9/today-int2.htm

解析2007年諾貝爾系列講座
http://research.ncku.edu.tw/nobel2007/medicine%20chinese.html




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