诺贝尔生理学奖中的,细胞是如何感知并适应环境氧含量的?

发布网友发布时间：2022-04-23 13:37

共5个回答

热心网友时间：2023-11-07 02:23

2019年，诺贝尔生理学或医学奖授予小威廉·凯林(William Kaelin, Jr.)、彼得·拉特克利夫爵士(Sir Peter Ratcliffe)和格雷格·塞门扎(Gregg Semenza)。自从现代生物学出现以来，人们就知道了维持生命需要氧气；但是，细胞如何适应氧气供应变化的分子机制还不清楚。

现在我们来介绍这种机制：当动物细胞周围的氧气水平发生变化时，它们的基因表达就会发生根本的变化。

这些基因表达的改变改变了细胞的新陈代谢、组织的重新建模，甚至改变了机体的反应，如心率和换气次数的增加。在20世纪90年代早期的研究中，Gregg Semenza发现了一种调节这些依赖氧反应的转录因子，并在1995年进行了纯化和克隆。他叫这个因子为诱导缺氧诱导因子，表明它是由两个部分组成的：其中一个是对氧敏感的新分子HIF-1α；另一个是之前识别和表达起来叫ARNT的非氧调节蛋白质。

William Kaelin, Jr.在1995年参与了von

Hippel-Lindau抑癌基因的研究，在分离出该基因的第一个全长克隆后，发现该基因可以抑制VHL突变的致瘤细胞系的肿瘤生长。在1999年，拉特克利夫证明VHL和HIF-1α之间有关系：VHL（遗传学肾癌基因）监管HIF-1α后转位和氧敏降解过程。

最后，Kaelin和拉特克利夫团队同时证明：VHL监管HIF-1α后转位和氧敏降解取决于羟基化，共价修改这本身就是依赖氧气的。通过这三位获奖者的共同工作，证明了基因表达对氧变化的反应与动物细胞内的氧水平直接相关，允许通过HIF转录因子的作用使细胞对氧化反应立即发生。

在18世纪70年代早期，瑞典科学家卡尔·舍勒根据他的计算得出，空气体积的大约四分之一是氧气——大气中帮助物质燃烧的成分。这本书最终于1777年出版(舍勒，1777年)。与此同时，在英国，约瑟夫·普利斯特里也发现了一种净化这种未知气体的方法，称之为“去燃素空气”(Priestley, 1775)。安托万·拉瓦锡与舍勒和普利斯特利同时在巴黎进行分离这种物质的实验，拉瓦锡给这种气体起了一个我们今天知道的名字：氧(拉瓦锡，1777年)。

在氧化反应中，氧是动物生命所必需的，氧化反应推动食物中的营养物质转化为三磷酸腺苷。事实上，确定细胞可用氧的量是控制新陈代谢的一个关键方面。例如1858年，路易斯·巴斯德第一个证明了动物细胞中氧的使用存在复杂的平衡，细胞利用多种途径来完成能量转换(巴斯德，1858年)。氧气传感机制在75多年前就被两个诺贝尔奖获得者揭示：1931年奥托·沃伯格发现有关细胞呼吸酶，1938年，Corneille海曼发现神经系统作用呼吸氧气的反应。然而，在20世纪的大部分时间里，对氧通量的适应是如何在基因表达的基本水平上调节的还不清楚。

热心网友时间：2023-11-07 02:23

细胞是身体内的生物组成的人体表皮，细胞存活是需要氧气的。

热心网友时间：2023-11-07 02:23

世界上任何事物的食物链都是有关系的，所以他们都是相互感知的。

热心网友时间：2023-10-16 01:25

现在我们来介绍这种机制：当动物细胞周围的氧气水平发生变化时，它们的基因表达就会发生根本的变化。

William Kaelin, Jr.在1995年参与了von

热心网友时间：2023-10-16 01:25

细胞是身体内的生物组成的人体表皮，细胞存活是需要氧气的。

热心网友时间：2023-10-16 01:26

世界上任何事物的食物链都是有关系的，所以他们都是相互感知的。

热心网友时间：2023-10-16 01:26

因为皮肤和生命都是由细胞构成，细胞想存活就需要适应氧气。

热心网友时间：2023-10-16 01:27

细胞里有表皮细胞，直接与氧气接触所以可以感知到。

热心网友时间：2023-11-07 02:24

因为皮肤和生命都是由细胞构成，细胞想存活就需要适应氧气。

热心网友时间：2023-11-07 02:25

细胞里有表皮细胞，直接与氧气接触所以可以感知到。