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Sciscape新聞報導
[Oct 11, 2006]
化學：2006年諾貝爾化學?－－真核轉錄機制
編輯 Gene 報導
美國生化學家Roger D. Kornberg因真核轉錄研究貢獻卓越，獨得今年諾貝爾化學獎。其
父Arthur Kornberg因從事DNA複製的研究，於1959年獲頒諾貝爾生理醫學獎。兩人是諾貝
爾獎史上第六對父子檔。
Roger D. Kornberg致力於研究真核轉錄的分子基礎。真核轉錄是指真核細胞的基因訊息
從DNA複製到RNA，再轉移到細胞質製造蛋白質的過程。凡活著的生物，細胞內DNA的基因
訊息必須不斷轉錄（transcribe）成RNA。真核生物DNA在細胞核內經轉錄製成「傳訊核糖
核酸」（messanger RNA，簡稱mRNA），mRNA帶著訊息前往細胞質內，經核醣體把訊息轉
譯（translate）成蛋白質。人類和其他動物以及真菌與植物皆屬真核細胞生物。
在六十年代，科學家就知道RNA聚合酵素能把原核生物DNA的遺傳訊息轉錄成mRNA，然而真
核生物的轉錄過程更為複雜。Roger D. Kornberg的成就則在描述RNA聚合酵素如何複製把
真核生物DNA的遺傳密碼複製成RNA。Roger D. Kornberg的實驗室在八十年代晚期純化出
了RNA聚合酵素二（RNA pol II），接著利用結構生物學的方法，呈現出RNA pol II的蛋
白質結構，有助瞭解其RNA複製機制以及和其他轉錄因子的作用，闡釋了真核細胞轉錄過
程的分子基礎。
現年59歲的Roger D. Kornberg任教加州史丹福大學醫學院，同校的Andrew Fire也在今年
獲得諾貝爾生醫獎榮銜。47年前其父Arthur Kornberg在斯德哥爾摩領取諾貝爾生理醫學
獎時，12歲他曾前往觀禮。Roger D. Kornberg得知獲獎後表示，他不認為他父親的得獎
對他有直接影響，但他對科學的熱情部份來自父親。Arthur Kornberg也曾是史丹福大學
的教授，致力於DNA複製的研究。Roger D. Kornberg是一人獲獎，獨得一千萬瑞典克朗獎
金。
今年的化學獎也是諾貝爾獎第二次對RNA研究的垂青，諾貝爾生醫獎也頒給了RNA相關的研
究（RNA干擾），並且今年的諾貝爾科學獎項和經濟學獎全都由美國的學者囊括。
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醫學：2006年諾貝爾生醫獎－意外的干擾
編輯 Jun-An Chen 報導
2006年諾貝爾生醫獎桂冠由兩位美國科學家 Andrew Z. Firer 和 Craig C. Mello 共同
掄元，以表彰他們發現 RNAi 干擾基因表達的現象。
長久以來，科學家公認的分子生物學中心教條為－雙股DNA為基本的遺傳物質，雙股DNA會
先轉錄成單股RNA，單股RNA接著再轉譯成蛋白質來執行實質的生理功能。大部分的學者也
認為，單股RNA充其量也只不過是扮演串場DNA變成蛋白質的中場配角，很少有科學家會將
想到RNA也有可能會直接參與調控基因的表達。
1998年時，Fire 和 Mello 發現將 unc-22 基因的同義單股RNA或反義單股RNA微注射至線
蟲的胚胎裡，都無法觀察到線蟲因 unc-22 基因被調控後的表現型 (phenotype)。有趣的
是，當他們將這兩段序列互補的單股RNA黏合成為雙股RNA時，再將這段雙股RNA注射至胚
胎，竟然可以忠實地干擾 unc-22 的基因表達。他們首度將這個意外發現的”基因沈默”
現象稱之為－ RNA干擾 (RNA interference, RNAi)，並且將這個實驗結果發表於
Nature [1]。在這篇期刊論文裡，他們大膽地假設 RNAi 的干擾現象可能是普遍存在於
各種生物體裡的防禦機制。隨後不久，Mello 也小心地實驗證明 RNAi 的干擾機制主要是
藉由雙股RNA忠實地干擾其標地的訊息RNA (mRNA)之基因表達 [2]。
有趣的是，Fire 和 Mello 從發現 RNAi 的干擾現象到奪得諾貝爾桂冠僅僅花了八年的時
間。筆者認為主要的原因有三:
ㄧ、 RNAi 的技術近年來已被廣泛地引用在取代”基因剔除”的技術，這項技術可以大量
的節省研究人員的研究時間和經費。隨著各項模式生物的基因組陸續完成定序，使用
RNAi 干擾的技術更可以完成一次大規模掃蕩剔除所有功能性基因的雄心壯志 [3]。
二、 這五年來，微RNA (micro RNA, miRNA) 紅到發紫的研究熱潮也加速 Fire 和
Mello 掄元桂冠的速度。 miRNA是生物體內自行合成的一段長髮夾型單股RNA，miRNA並
不會被轉譯成蛋白質，相反地，miRNA會經由類似 RNAi 的抑制基因表達機制來調控生物
體本身的生理功能 [4]。鑑定 miRNA在何時表達，何處調控已儼然成為最熱門的研究之一
。
三、 結合 RNAi 干擾的技術與 miRNA的生理作用機制，可以提供未來以 RNAi 干擾的技
術來治療人類癌症或退化性疾病的基石。 RNAi 干擾的臨床應用已初步在長尾獼猴上被證
明有效 [5]，未來實質應用在人類疾病的治療上應是指日可待。
繼2002年後，2006年諾貝爾生醫獎再度頒發給以”線蟲“作為研究題材的學者，讓這個看
似不起眼的小蟲再次成為當紅炸子雞!或許不久的將來，線蟲學者又會再次風光地回到斯
德哥爾摩的頒獎台上!
原始論文:
1. Fire, A. et al. Potent and specific genetic interference by
double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature 391, 806-11 (1998).
2. Montgomery, M. K., Xu, S. & Fire, A. RNA as a target of double-stranded
RNA-mediated genetic interference in Caenorhabditis elegans. Proc Natl Acad
Sci U S A 95, 15502-7 (1998).
3. Kamath, R. S. et al. Systematic functional analysis of the Caenorhabditis
elegans genome using RNAi. Nature 421, 231-7 (2003).
4. Kloosterman, W. P. & Plasterk, R. H. The Diverse Functions of MicroRNAs in
Animal Development and Disease. Dev Cell 11, 441-50 (2006).
5. Zimmermann, T. S. et al. RNAi-mediated gene silencing in non-human
primates. Nature 441, 111-4 (2006).
參考來源：
nobelprize.org: The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2006
BBC news: Nobel prize for genetic discovery
NY times: 2 American ‘Worm People’ Win Nobel for RNA Work
附註：
諾貝爾獎家族一覽表：
父子檔
父：Joseph John Thomson（英國）
子：1[mGeorge Paget Thomson 1906年物理獎&1937年物理獎
父：Sir William Henry Bragg（英國）
子：William Lawrence Bragg 1915年物理獎
父：Niels Henrik David Bohr（丹麥）
子：Aage Niels Bohr 1922年物理獎&1975年物理獎
父：Karl Manne Georg Siegbahn（瑞典）
子：Kai M. Siegbahn 1924年物理獎&1981年物理獎
父：Hans Karl August Simon von Euler-Chelpin（瑞典）
子：Ulf von Euler 1929年化學獎&1970年生醫獎
父：Arthur Kornberg（美國）
子：Roger D. Kornberg 1959年生醫獎&2006年化學獎
夫妻檔
夫：Pierre Curie（法國）
妻：Marie Curie# 1903年物理獎
※#另獲1911年化學獎 *Pierre和Marie Curie之女
夫：Frederic Joliot（法國）
妻：Irene Joliot-Curie* 1935年化學獎
夫：Carl Ferdinand Cori（美國）
妻：Gerty Theresa Cori 1947年生醫獎
夫：Gunnar Myrdal（瑞典）
妻：Alva Myrdal 1974年經濟獎&1982年和平獎
兄弟檔：
兄：Jan Tinbergen（荷蘭）
弟：Nikolaas Tinbergen（英國） 1969年經濟獎&1973年生醫獎
參考來源：
ScienceNOW (10/04/06) -- Chemistry Nobel Goes to Gene Transcription
New York Times (10/04/06) -- 47 Years After Father, Son Wins a Nobel, Too
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