Giới ThiệuKhám – chữa trị bệnhTiêm chủngTin tức – Sự kiệnTin chuyên mônGóc mẹ và béĐào tạoChia sẻ yêu thươngHỏi đáp
*

Người được nhận giải thưởng Nobel Y học trong năm này đã mày mò và làm cho sáng tỏ các cơ chế tự thực, một quy trình cơ phiên bản để giáng hóa cùng tái chế những thành phần của tế bào.

Bạn đang xem: Giải nobel y học 2016

Tự thực (autophagy) khởi nguồn từ tiếng Hy Lạp tự động hóa – tức là “tự”, cùng phagein – nghĩa là “ăn”. Như vậy, autophagy có nghĩa là “tự ăn”. định nghĩa này mở ra từ trong những năm 1960, khi các nhà nghiên cứu đầu tiên quan giáp thấy tế bào rất có thể tự tiêu hủy những chất chứa của mình bằng cách bao bọc nó vào màng, chế tạo thành phần đông túi được vận chuyển mang đến một khoang tái chế, call là tiêu thể (lysosome) để giáng hóa. Khó khăn trong câu hỏi nghiên cứu khiến cho hiện tượng này rất ít được biết đến cho đến khi, nhờ vào một loạt các thí nghiệm xuất sắc đẹp vào đầu trong thời điểm 1990, Yoshinori Ohsumi đã sử dụng nấm men bánh mì để khẳng định những gen thiết yếu cho trường đoản cú thực. Sau đó ông đã có tác dụng sáng tỏ các cơ chế của tự thực ngơi nghỉ nấm men và chứng tỏ rằng bộ máy tinh vi tương tự cũng được sử dụng trong các tế bào của người.

Những tò mò của Ohsumi đã mang đến một mô hình mới trong hiểu biết của bọn họ về cách thức các tế bào tái chế những chất cất của mình. Các phát hiện nay của ông đã mở đường đến việc mày mò về tầm quan trọng đặc biệt cơ bản của từ thực trong nhiều quá trình sinh lý, ví dụ như trong việc thích ứng với đói hoặc đáp ứng với lan truyền trùng. Đột biến chuyển ở các gen từ bỏ thực hoàn toàn có thể gây ra bệnh, và quy trình tự thực bào tham gia trong vô số nhiều bệnh lý bao hàm cả ung thư và bệnh dịch thần kinh.

Giáng hóa – chức năng trung chổ chính giữa trong toàn bộ các tế bào sống

Vào giữa những năm 1950 các nhà kỹ thuật đã quan tiếp giáp thấy một vùng tế bào new rất quánh biệt, được hotline là bào quan, gồm chứa số đông enzym hấp thụ protein, carbohydrat và hóa học béo. Khoang đặc biệt quan trọng này được điện thoại tư vấn là lysosome (tiêu thể) và có công dụng như một trạm tiêu hủy những thành phần tế bào. Nhà kỹ thuật Bỉ Christian de Duve đã được trao giải Nobel sinh lý học và Y học tập năm 1974 cho mày mò ra lysosome. Những quan sát bắt đầu vào trong năm 1960 cho thấy một lượng lớn các chất đựng trong tế bào, với thậm chí cục bộ bào quan, có thể đôi khi được tìm kiếm thấy vào lysosome. Vì chưng đó, tế bào có vẻ có một chiến lược để cung cấp lượng hàng hóa lớn mang lại lysosome. So sánh sinh hóa và vi thể sâu hơn đã tiết lộ một đẳng cấp túi vận chuyển sản phẩm & hàng hóa mới của tế bào đến những lysosome nhằm tiêu diệt (Hình 1). Christian de Duve, nhà kỹ thuật đứng sau tìm hiểu về lysosome, đã dùng thuật ngữ autophagy (tự thực) để mô tả quy trình này. Hầu hết túi mới này được lấy tên là autophagosome (thể trường đoản cú thực).


*

Các tế bào của chúng ta có gần như khoang chuyên được sự dụng khác nhau. Lysosome chế tác thành một khoang bởi vậy và chứa đa số enzym tiêu hóa những chất đựng trong tế bào. Một loại túi mới gọi là autophagosome đã có quan giáp thấy trong những tế bào. Khi autophagosome hình thành, nó “nuốt” những chất chứa trong tế bào, chẳng hạn như protein và những bào quan liêu bị tổn thương. Cuối cùng, nó hòa nhập với lysosome, chỗ mà phần đông chất đựng này được giáng trở thành những thành phần nhỏ hơn. Quá trình này cung cấp cho tế bào những chất bồi bổ và phần đa “viên gạch” nhằm xây mới.

Trong trong năm 1970 với 1980 những nhà nghiên cứu đã tập trung vào bài toán làm riêng biệt một khối hệ thống khác được thực hiện để tiêu huỷ protein, điện thoại tư vấn là “proteasome”. Trong nghành nghiên cứu vãn này, Aaron Ciechanover, Avram Hershko cùng Irwin Rose đã được trao giải Nobel chất hóa học năm 2004 cho “khám phá về sự giáng hóa protein qua trung gian ubiquitin “. Proteasome tiêu hủy lần lượt từng protein một biện pháp rất hiệu quả, nhưng mà cơ chế này sẽ không giải thích được làm thế nào mà các tế bào tống đi được những tinh vi protein mập và những bào quan hư hỏng. Quy trình tự thực bào liệu có phải là câu vấn đáp không? với nếu tất cả thì cơ chế là gì?

Thí nghiệm tự dưng phá

Yoshinori Ohsumi vẫn tham gia vào nhiều nghành nghề nghiên cứu giúp khác nhau, cơ mà khi bước đầu phòng thể nghiệm riêng vào khoảng thời gian 1988, ông tập trung nỗ lực cố gắng vào sự giáng hóa protein trong không bào (vacuole), một bào quan tương ứng với lysosome trong tế bào của người. Các tế bào nấm men tương đối dễ nghiên cứu và do đó chúng thường được sử dụng như một mô hình cho các tế bào của người. Chúng quan trọng đặc biệt hữu ích đến việc xác minh các gen quan trọng trong những quy trình tế bào phức tạp.

Nhưng Ohsumi phải đương đầu với một thách thức lớn; tế bào mộc nhĩ men nhỏ tuổi và rất khó phân biệt các cấu trúc bên trong của chúng dưới kính hiển vi, và vì vậy ông không kiên cố liệu từ bỏ thực bào thậm chí là có tồn tại nghỉ ngơi vi sinh đồ dùng này xuất xắc không.

Ohsumi giải thích rằng nếu như ông có thể phá vỡ quy trình giáng hoá trong không bào, vào khi quy trình tự thực bào vẫn hoạt động, thì những autophagosome vẫn tích lũy trong ko bào với trở thành nhận thấy được dưới kính hiển vi. Bởi thế, ông nuôi cấy nấm men đột nhiên biến thiếu những enzyme phân diệt không bào cùng đồng thời kích thích quá trình tự thực bằng phương pháp bỏ đói tế bào.

Xem thêm: Sinh Con Năm 2023 Hợp Tuổi Bố Tuổi Ngọ Mẹ Tuổi Tuất Sinh Con Năm 2023

Các hiệu quả thật ấn tượng! trong vòng vài giờ, những không bào sẽ đầy ắp những túi nhỏ không bị tiêu bỏ (Hình 2). Các túi này là mọi autophagosome và thí nghiệm của Ohsumi chứng minh rằng hiện tượng kỳ lạ tự thực tồn tại trong tế bào mộc nhĩ men. Nhưng đặc biệt hơn, lúc này ông đã có một cách thức để xác minh và mô tả những gen chủ quản tham gia vào quá trình này. Đây là bước cải tiến vượt bậc lớn và Ohsumi đã công bố kết quả vào thời điểm năm 1992


*

Phát hiện các gen trường đoản cú thực

Ohsumi đã lợi dụng những chủng mộc nhĩ men đổi khác của mình, trong những số ấy các autophagosome tích tụ khi tế bào bị đói. Sự hội tụ này sẽ không xảy ra nếu các gen đặc biệt quan trọng cho tự thực bị bất hoạt. Ohsumi mang đến tế bào nấm mèo men tiếp xúc một hóa chất gây hốt nhiên biến bỗng nhiên ở các gen, và kế tiếp ông tạo autophagy. Chiến lược này đã gồm hiệu quả! trong tầm một năm tiếp theo khi tìm hiểu hiện tượng từ bỏ thực trong mộc nhĩ men, Ohsumi đã khẳng định được phần đa gen đầu tiên cần thiết cho trường đoản cú thực.

Trong loạt phân tích xuất sắc tiếp đó, các protein được mã hóa bởi vì những gene này được xác định điểm lưu ý chức năng. Kết quả cho thấy quá trình từ bỏ thực được điều khiển và tinh chỉnh bởi một mẫu thác những protein và phức hợp protein, mỗi thứ điều khiển và tinh chỉnh một quy trình riêng trong bắt đầu và hiện ra autophagosome (Hình 3).


*

Tự thực – cơ chế rất cần thiết trong tế bào của chúng ta

Sau lúc phát hiện bộ máy tự thực trong nâm men, vẫn còn đó một câu hỏi quan trọng. Liệu bao gồm một cơ chế tương xứng để điều hành và kiểm soát quá trình này trong số sinh trang bị khác xuất xắc không? Chẳng bao lâu tín đồ ta vẫn thấy ví dụ là đa số cơ chế phần nhiều giống hệt cũng đang chuyển động trong các tế bào của bọn chúng ta. Hiện tại đã bao gồm công cụ cần thiết để nghiên cứu và phân tích về tầm quan trọng đặc biệt của trường đoản cú thực ngơi nghỉ người.

Nhờ Ohsumi và những người khác tiếp bước ông, lúc này chúng ta biết rằng tự thực kiểm soát những chức năng sinh lý quan trọng đặc biệt trong đó những thành phần tế bào rất cần phải giáng hóa với tái chế. Từ bỏ thực hoàn toàn có thể nhanh chóng cung ứng nhiên liệu cần sử dụng làm năng lượng và khiến cho những “viên gạch” nhằm xây mới các thành phần tế bào, và vị đó cần thiết cho đáp ứng của tế bào với đói và những loại bức xúc khác. Sau lây truyền trùng, trường đoản cú thực có thể loại bỏ vi khuẩn và vi rút xâm nhập tế bào. Trường đoản cú thực góp phần vào sự cải cách và phát triển của phôi với biệt hóa tế bào. Những tế bào cũng sử dụng tự thực để đào thải protein và những bào quan liêu bị hư hỏng, một hiệ tượng kiểm soát unique cực kì quan trọng đặc biệt để ứng phó với số đông hậu quả tiêu cực của quá trình lão hóa.

Tự thực bị cách biệt có tương quan đến bệnh dịch Parkinson, tiểu đường týp 2 và các rối loạn khác xuất hiện thêm ở người già. Đột biến hóa ở gene tự thực có thể gây bệnh di truyền. Náo loạn trong máy bộ tự thực cũng đều có liên quan mang lại ung thư. Các nghiên cứu và phân tích tích rất hiện đang liên tiếp phát triển các thuốc có thể nhắm vào từ thực trong những bệnh không giống nhau.

Autophagy đã có được biết đến từ hơn 50 năm dẫu vậy tầm đặc biệt quan trọng cơ bạn dạng của nó trong tâm sinh lý học với y học bắt đầu chỉ được công nhận sau nghiên cứu và phân tích của Yoshinori Ohsumi giữa những năm 1990. Cùng với những mày mò của mình, ông được nhận phần thưởng Nobel năm nay về sinh lý học tập về y học.

Yoshinori Ohsumi sinh năm 1945 trên Fukuoka, Nhật Bản. Ông thừa nhận bằng tiến sỹ ở trường Đại học Tokyo năm 1974. Sau cha năm thao tác tại Đại học tập Rockefeller, New York, Mỹ, ông quay lại Đại học tập Tokyo, khu vực ông thành lập và hoạt động nhóm nghiên cứu vào năm 1988. Từ thời điểm năm 2009 ông là gs tại Viện công nghệ Tokyo.