酵母与癌症

Leeland H. Hartwell Ph.D

弗里德 -哈特金森癌症研究中心

2001年诺贝尔医学奖

酿酒酵母 Saccharomyces cerevisiae

Fig.3 一个 cdc 突变细胞在允许温度 (permissive temperature,A), 以及转移到限定温度 (restrictive temperature) 数小时后 (B) 的活体荧光捕捉显微相片(Time-lapse photomicroscopy).

Fig.5 在限制温度培养数小时的正常细胞及 cdc 突变型细胞

A 野生型

Fig.5 在限制温度培养数小时的正常细胞及 cdc 突变型细胞

B cdc8

Fig.5 在限制温度培养数小时的正常细胞及 cdc 突变型细胞

C cdc24

Fig.5 在限制温度培养数小时的正常细胞及 cdc 突变型细胞

D cdc10

Fig.6 S. cerevisiae 细胞周期事件的基因调控途径 , 多数是由 cdc 基因进行的 .

简写 :iDS,DNA 合成起始 initiation of DNA; DS,DNA 合成 DNA synthesis; mND,中期核分裂 medial nuclear division; lND, 晚期核分裂 late nuclear division BE, 芽发生 bud emergence; NM, 核融合 nuclear migration; CK, 胞质分裂 cytokinesis; CS, 细胞分离 cell separation; MF, 交配因子 mating factor

Fig.7 酵母核的电镜相片 , 电子密集区域为嵌在核膜内的纺垂体极体 , 以及其发射的微管 .

Fig.8 两个处于细胞融合早期 , 正在交配的未出芽细胞染色图片 , 所示为细胞融合 (A) 与核融合 (B).

Fig.10 处于生长 (A) 与氮饥饿 (B) 状态的细胞图示 . 处于饥饿状态的细胞在不生长的情况下完成细胞周期 , 新生的芽产生非常小的细胞 , 并且所有的细胞处于了不出芽的状态 , 停滞在了 G1 期 .

• 营养物质– 碳及能源– 氮– 硫– 磷– 钾– 生物素

• 生长至临界大小• 之前的周期完成至晚期核分裂• 无相反交配型因子存在• 无促使无丝分裂的条件存在

起始

综合作用 执行 cdc28 PD

Fig.11 起始发生时综合起作用的事件

Paul Nurse

基因组保真性

染色体畸变

染色体丢失

Fig.11 生存在极限许可温度下的 cdc 突变体的染色体重组和丢失率

Fig.15 细胞被 x 射线照射后的相片 . 正被辐射 (A) 及几小时后 (B) 的野生型细胞 .可以看到 A 中处于未出芽状态的 G1 期细胞在 B 中仍然停滞于体积巨大的出芽状态 ,而已经出芽的 G2 期细胞可以继续细胞分裂 .G1 期的单倍体细胞对于受损双链的修复效率很低 , 因为它们缺少可以作为同源染色体重组修复的模板 . 正被辐射 (C) 及几小时后 (D) 的 rad9 突变型细胞 . 可以看到处于 G1 期的未出芽细胞 (C) 的分裂未被阻滞 , 而是继续分裂形成无活力的微菌落 (D)

Fig.16 限制温度下的端粒缺陷使细胞分裂无法被阻滞 . cdc13 RAD9 细胞在限制温度培养数小时后细胞分裂被阻滞 , 细胞保持活性 (A); 但 cdc13 rad9 细胞不能进入停滞状态 , 并且死亡 (B).

1. 由进化产生的蛋白质及其功能的保守性

统一的观点

2. 生物可以轻松的用同样的手段达到不同的目标 , 反之亦然

统一的观点

各种药物及其作用标靶的确定 ,将促进治疗方法的进步

癌症治疗

目前的兴趣与今后的方向