卡罗尔·格雷德(2009年诺贝尔生理学或医学奖得主)
| 中文名 | 卡罗尔·格雷德 |
| 外文名 | Carolyn Widney Greider |
| 出生 | 1961年4月15日,美国加利福尼亚州圣地亚哥 |
| 逝世 | |
| 国籍 | 美国 |
| 母校 | 加州大学圣塔芭芭拉分校、加州大学伯克利分校 |
| 知名于 | 发现端粒酶 |
| 奖项 | 诺贝尔生理学或医学奖(2009年) |
| 研究领域 | 分子生物学、端粒生物学 |
| 机构 | 冷泉港实验室、约翰·霍普金斯大学 |
生平
卡罗尔·威德尼·格雷德(Carolyn Widney Greider)1961年4月15日出生于美国加利福尼亚州圣地亚哥。她的父亲是一位物理学教授,从小在浓厚的学术氛围中成长。她在加州大学圣塔芭芭拉分校学习生物学,1983年获得学士学位。
格雷德随后进入加州大学伯克利分校攻读博士学位,师从伊丽莎白·布莱克本。正是在布莱克本的实验室里,这位年轻的博士生做出了足以载入科学史的发现——端粒酶。
学术生涯
1984年是端粒研究的关键时期。布莱克本和她的博士后杰克·绍斯塔克已经在酵母中验证了端粒的保守性,但尚不清楚端粒序列是如何在细胞分裂过程中被添加的。格雷德作为博士研究生,承担了这一核心问题的实验攻关。
1984年圣诞节前后,格雷德在一系列精巧的生化实验中检测到了一种能够特异性地向四膜虫端粒添加TTGGGG重复序列的酶活性。她将这种酶命名为"端粒末端转移酶"(telomere terminal transferase),后简称为端粒酶(telomerase)。
这篇里程碑意义的论文于1985年发表在《细胞》(Cell)杂志上,其中格雷德是第一作者,布莱克本为通讯作者。这一发现解决了分子生物学领域一个长期悬而未决的重大问题——染色体末端复制问题。
获得博士学位后,格雷德在冷泉港实验室从事博士后研究,继续深化对端粒酶的研究。1990年,她加入冷泉港实验室担任独立研究员,组建了自己的研究团队。1997年,她转至约翰·霍普金斯大学医学院,担任分子生物学和遗传学教授,此后一直在此工作。
格雷德的后续研究进一步揭示了端粒酶核心组分——端粒酶逆转录酶(TERT)和端粒酶RNA组分(TERC)——的结构功能,以及端粒酶在细胞永生化、衰老和癌症中的作用机制。
获奖成就
2009年,格雷德与伊丽莎白·布莱克本、杰克·绍斯塔克共同获得诺贝尔生理学或医学奖。此前她已获得2006年拉斯克基础医学奖(与布莱克本、绍斯塔克共同获得)、1998年美国国家科学院分子生物学奖、2008年皮奥·恩里科·曼金尼脑科学研究奖等多项荣誉。
她于2003年当选美国国家科学院院士,2007年当选英国皇家学会外籍院士。
历史贡献
格雷德亲手发现端粒酶的意义不可估量。端粒酶作为维持染色体末端长度的关键酶,其发现彻底改变了人们对细胞衰老、基因组稳定性和癌症发生的理解。
端粒酶在正常体细胞中通常处于低活性或失活状态,因此每次细胞分裂时端粒都会逐渐缩短,最终触发细胞衰老或凋亡。与之相反,在大多数癌细胞中端粒酶被重新激活,使癌细胞能够无限制地分裂增殖。端粒酶因此成为极具潜力的癌症治疗靶点。
此外,端粒酶活性不足导致的端粒过短与一系列早衰性疾病和再生障碍性疾病有关。格雷德的发现为理解这些疾病的分子机制提供了基础,并为开发端粒酶相关药物开辟了道路。
轶事典故
格雷德是一位低调而坚韧的科学家。她曾在采访中回忆1984年圣诞节那天的实验情景——当天实验室几乎无人,她独自一人检查端粒酶活性实验的结果,当她看到放射自显影胶片上那些代表端粒酶延伸产物的规则条带时,意识到自己可能有了重大发现。她说那种激动和喜悦是科研生涯中最珍贵的一刻。
她还以推动女性在科学领域的发展闻名。作为一位在科研领域取得最高成就的女性科学家,她经常鼓励年轻女性勇敢追求科学事业,同时也提醒科学界关注女性科学家面临的结构性障碍。
格雷德对基础科学研究的投入令人印象深刻。即使在端粒酶具有明确商业应用前景后,她依然专注于基础科学问题的探索。她说:"如果从一开始就想着应用,我可能永远不会去研究四膜虫的染色体末端。"
参考文献
1. Greider CW, Blackburn EH. Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. Cell. 1985;43(2 Pt 1):405-413. 2. Greider CW, Blackburn EH. A telomeric sequence in the RNA of Tetrahymena telomerase required for telomere repeat synthesis. Nature. 1989;337(6205):331-337. 3. 诺贝尔奖官方网站:Carol Greider – Biographical. https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2009/greider/biographical/ 4. Shay JW, Wright WE. Telomerase therapeutics for cancer: challenges and new directions. Nat Rev Drug Discov. 2006;5(7):577-584. 5. Counter CM, Avilion AA, LeFeuvre CE, et al. Telomere shortening associated with chromosome instability is arrested in immortal cells which express telomerase activity. EMBO J. 1992;11(5):1921-1929.