Hadiah Nobel dalam Fisiologi atau Perubatan 2022 telah diumumkan, memberi penghormatan kepada saintis Svante Pääbo "atas penemuannya dalam genom manusia purba dan evolusi manusia yang pupus," di mana tindak balas rantai polimerase (PCR) biologi molekul memainkan peranan penting.
Rajah 1 Saintis Svante Pääbo memenangi Hadiah Nobel 2022 dalam Fisiologi atau Perubatan
Ahli genetik evolusi Svante Pääbo menggunakan biologi molekul untuk mengkaji manusia prasejarah dan paleontologi lain, bukan sahaja memetakan genom Neanderthal—saudara terdekat manusia—tetapi juga menyumbang kaedah dan teknik yang berharga kepada paleoantropologi, Contohnya, dalam membuka Makmal DNA Purba yang diasaskannya. bidang baharu: Paleogenetik.
Dari masa ke masa, DNA mengalami perubahan kimia, dan merosot menjadi serpihan pendek.Beribu-ribu tahun kemudian, hanya jumlah surih yang tinggal, dan selebihnya sangat tercemar dengan bakteria dan DNA manusia kontemporari.Pada tahun 1987, Pääbo melakukan penyelidikan pasca doktoral di Universiti California-Berkeley.Pada masa itu, menggunakan PCR untuk menguatkan serpihan DNA tertentu adalah tidak lazim.Dengan bantuan teknologi PCR, Pääbo mengekstrak DNA daripada sampel keldai yang tinggal di makmal Wilson dan menganalisisnya.Penjujukan yang terhasil menunjukkan hasil yang serupa dengan yang diterbitkan pada tahun 1985. Ini bermakna penjujukan DNA purba bukan sahaja boleh dijalankan dengan lebih cekap, malah keputusan juga boleh disahkan berulang kali.
Rajah 2 DNA terletak di dua kawasan dalam sel.DNA nukleik mengekalkan kebanyakan maklumat genetik, manakala genom mitokondria yang lebih kecil mengandungi beribu-ribu salinan.Selepas kematian, DNA akan merosot, akhirnya meninggalkan jumlah kecil.Ia juga boleh tercemar dengan bakteria dan DNA lain.
Penjujukan Genom Neanderthal
Pada tahun 1990, Pääbo terlibat dalam menganalisis mitokondria DNA Neanderthal.Genom mitokondria adalah kecil dan mengandungi hanya sebahagian kecil daripada maklumat genetik, tetapi ia wujud sebagai beribu-ribu salinan, dengan itu meningkatkan peluang untuk berjaya.Pääbo berjaya menyusun kawasan DNA mitokondria dalam tulang berusia 40,000 tahun untuk mendapatkan jujukan saudara pupus ini.
Sejak itu, di Institut Max Planck, Pääbo telah memperhalusi kaedah untuk mengasingkan dan menganalisis DNA daripada sisa tulang purba, dan telah mengupah beberapa rakan usaha sama utama dengan kepakaran dalam genetik populasi dan analisis jujukan lanjutan.Pada tahun 2010, Pääbo menerbitkan jujukan genom Neanderthal yang pertama, yang menunjukkan nenek moyang biasa Neanderthal danHomo sapienshidup kira-kira 800,000 tahun dahulu.
Rajah 3 Kiri: Serpihan tulang jari Neanderthal di Jerman;dan serpihan tulang jari dari Gua Denisovan di selatan Siberia.Kanan: Pokok filogenetik evolusi antaraHomo sapiensdan hominin yang telah pupus.
Analisis perbandingan Pääbo menunjukkan jujukan DNA Neanderthal lebih serupa dengan yang sezaman dari Eropah atau Asia, berbanding dari Afrika.Ini bermakna Neanderthal danHomo sapiensdikawinkan selama beribu-ribu tahun hidup bersama.Pada manusia moden dengan keturunan Eropah atau Asia, kira-kira 1% hingga 4% daripada genom berasal dari Neanderthal.
Pengenalan kepada PCR
Tindak balas rantai polimerase, atau PCR, telah dicipta pada tahun 1985 oleh ahli biokimia Amerika Kary Mullis dan rakan sekerja.Teknik ini melibatkandalam vitroamplifikasi enzimatik serpihan DNA tertentu.Hasil penggunaan luas teknologi PCR telah menggalakkan pembangunan pelbagai bidang dalam biologi molekul.Pada tahun 1993, pencipta berkongsi Hadiah Nobel dalam Kimia.
PCR mempunyai kedudukan asas yang tidak tergoyahkan pada analisis biologi molekul moden dan genetik.Bersama dengan pengklonan dan analisis jujukan DNA, ia membentuk asas kepada hampir semua biologi molekul.Dalam bioteknologi moden, bidang aplikasinya meliputi semua aspek, termasuk pertanian, perubatan, undang-undang, sains makanan, dll.
HymonBio terlibat secara mendalam dalam pembangunan dan aplikasi teknologi PCR.Syarikat itu mempunyai beberapa teknologi yang dipatenkan, menyediakan ujian genetik yang pantas dan cekap untuk amalan klinikal.Barisan produknya termasuk saringan awal untuk kanser, penyakit berjangkit dan lain-lain.
Masa siaran: 12-Okt-2022