LIVE: Announcement of 2022 Nobel Prize in Physiology or Medicine/直播: 2022 年诺贝尔生理学或医学奖公布

fgoa 提交于 周一, 10/03/2022 - 08:48
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1) 2022年医学奖得主:
卡罗林斯卡医学院的诺贝尔大会决定将 2022 年诺贝尔生理学或医学奖授予 Svante Pääbo(斯万特·佩博),以表彰他“在已灭绝的人类基因组和人类进化方面的发现”。

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2) Svante Pääbo: “There were almost always other types of humans around”/斯万特·佩博: “周围几乎总是有其他类型的人”

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In this telephone conversation recorded just after he had heard news of the award of his Nobel Prize, Svante Pääbo reflects on our relationship to extinct species of early hominins and how his exploration of their genetics might influence our view of ourselves and our place in nature. He also discusses what gave him the confidence to undertake the decades-long search and the influence of his mother and Nobel Prize laureate father, Sune Bergström. He tells Adam Smith that having a laureate father taught him an important lesson: “Such people are normal human beings.”/在听到他获得诺贝尔奖的消息后录制的这段电话交谈中,斯万特·佩博反思了我们与已灭绝的早期人类物种的关系,以及他对它们遗传学的探索如何影响我们对自己和我们在自然界中的地位的看法。他还讨论了是什么让他有信心进行长达数十年的搜索,以及他的母亲和诺贝尔奖获得者父亲 Sune Bergström 的影响。他告诉亚当·斯密,有一位获奖父亲给了他一个重要的教训:“这样的人是正常人。”

PS:斯万特·佩博的父亲,苏恩·伯格斯特龙(1982年诺贝尔生理学与医学奖得主),他是他父亲的私生子。

 

3) "This will give huge insights into human physiology." Interview about the 2022 medicine prize./“这将为人类生理学提供巨大的见解。” 关于 2022 年医学奖的采访。

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Immediately following the announcement of the 2022 Nobel Prize in Physiology or Medicine, Professor Nils-Göran Larsson, Chair of the Nobel Committee, spoke to freelance journalist Lotta Fredholm about this year’s awarded work./在宣布 2022 年诺贝尔生理学或医学奖后,诺贝尔委员会主席 Nils-Göran Larsson 教授立即与自由记者 Lotta Fredholm 谈论了今年的获奖作品。

Original: https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2022/prize-announcement/

新闻稿:2022 年诺贝尔生理学或医学奖

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诺贝尔大会标志

新闻稿

2022-10-03

卡罗林斯卡学院诺贝尔大会

今天决定奖励

2022年诺贝尔生理学或医学奖

斯万特·帕博

表彰他对已灭绝古人类基因组和人类进化的发现

人类一直对它的起源很感兴趣。我们来自哪里,我们与先人有什么关系?是什么让我们 智人与其他人类不同?

通过他的开创性研究,斯万特·佩博 完成了一件看似不可能的事情:对尼安德特人的基因组进行测序,尼安德特人是当今人类已灭绝的近亲。他还轰动地发现了以前不为人知的古人类丹尼索瓦。重要的是,佩博 还发现,  在大约 70,000 年前从非洲迁出后,这些现已灭绝的古人类向智人转移了基因。这种古老的基因流向现代人类在今天具有生理相关性,例如影响我们的免疫系统对感染的反应。

Pääbo 的开创性研究催生了一门全新的科学学科。 古基因组学通过揭示将所有活着的人类与已灭绝的人类区分开来的遗传差异,他的发现为探索是什么使我们成为独特的人类奠定了基础。

我们来自哪里?

我们的起源以及是什么让我们与众不同的问题自古以来就一直吸引着人类。古生物学和考古学对于人类进化的研究很重要。研究提供的证据表明,解剖学上的现代人类 智人 大约在 30 万年前首次出现在非洲,而我们已知的最近亲属尼安德特人在大约 40 万年前到 3 万年前在非洲以外地区发展并居住在欧洲和西亚,此时他们灭绝了。大约 70,000 年前, 智人 群体从非洲迁移到中东,并从那里传播到世界其他地方。 智人 因此,尼安德特人在欧亚大陆的大部分地区共存了数万年。但是我们对我们与已灭绝的尼安德特人的关系了解多少?线索可能来自基因组信息。到 1990 年代末,几乎整个人类基因组都已测序。这是一项相当大的成就,这使得后续研究不同人群之间的遗传关系成为可能。然而,研究当今人类与已灭绝的尼安德特人之间的关系需要对从古代标本中回收的基因组 DNA 进行测序。

看似不可能的任务

在他职业生涯的早期,斯万特·佩博 对利用现代遗传方法研究尼安德特人 DNA 的可能性着迷。然而,他很快意识到了极端的技术挑战,因为随着时间的推移,DNA 会被化学修饰并降解成短片段。几千年后,只剩下微量的 DNA,并且残留的 DNA 被细菌和当代人类的 DNA 大量污染(图 1)。作为进化生物学领域的先驱艾伦威尔逊的博士后学生,  佩博开始开发研究尼安德特人 DNA 的方法,这项工作持续了几十年。

古代DNA

图 1. DNA 位于细胞内的两个不同区域。核 DNA 包含大部分遗传信息,而小得多的线粒体基因组则以数千个拷贝存在。死后,DNA会随着时间的推移而降解,最终只剩下少量。它还被来自例如细菌和当代人类的 DNA 污染。

1990 年,佩博被慕尼黑大学聘为新任教授,继续从事古代 DNA 的研究。他决定分析来自尼安德特人线粒体的 DNA——细胞中含有自身 DNA 的细胞器。线粒体基因组很小,只包含细胞中遗传信息的一小部分,但它存在数千个拷贝,增加了成功的机会。佩博凭借他精巧的方法,设法从一块 40,000 年前的骨头中测序了一个线粒体 DNA 区域。因此,我们第一次获得了来自已灭绝亲属的序列。与当代人类和黑猩猩的比较表明,尼安德特人在基因上是不同的。

尼安德特人基因组测序

由于对小线粒体基因组的分析只提供了有限的信息,佩博现在承担了对尼安德特人核基因组进行测序的巨大挑战。此时,他有机会在德国莱比锡建立马克斯普朗克研究所。在新研究所,佩博和他的团队不断改进从古骨遗骸中分离和分析 DNA 的方法。研究团队利用新技术的发展,使 DNA 测序变得高效。 佩博还聘请了几位具有群体遗传学和高级序列分析专业知识的关键合作者。他的努力是成功的。佩博完成了看似不可能的任务,并在 2010 年发表了第一个尼安德特人基因组序列。比较分析表明,尼安德特人和最近的共同祖先 智人 生活在大约 80 万年前。

地图

图 2. A. 佩博从已灭绝的人类骨骼标本中提取 DNA。他首先从德国的尼安德特人那里获得了一块骨头碎片,该地点以尼安德特人的名字命名。后来,他使用了来自西伯利亚南部丹尼索瓦洞穴的一根指骨,丹尼索瓦人就是在这个地方命名的。B. 系统发育树显示智人与已灭绝的人类之间的进化和关系。系统发育树还说明了 佩博发现的基因流。

佩博和他的同事现在可以调查尼安德特人与来自世界不同地区的现代人类之间的关系。比较分析表明,来自尼安德特人的 DNA 序列与来自欧洲或亚洲的当代人类的序列比来自非洲的当代人类的序列更相似。这意味着尼安德特人和 智人 在他们数千年的共存期间进行了杂交。在具有欧洲或亚洲血统的现代人类中,大约 1-4% 的基因组来自尼安德特人(图 2)。

一个耸人听闻的发现:丹尼索娃

2008 年,在西伯利亚南部的丹尼索瓦洞穴中发现了一块 4 万年前的手指骨碎片。这块骨头含有保存得非常完好的 DNA,佩博 的团队对其进行了测序。结果引起了轰动:与尼安德特人和现代人类的所有已知序列相比,DNA序列是独一无二的。佩博发现了一种以前不为人知的人类,它被命名为丹尼索瓦。与来自世界不同地区的当代人类序列的比较表明,丹尼索瓦和 智人之间也发生了基因流动。这种关系首次出现在美拉尼西亚和东南亚其他地区的人群中,那里的个体携带高达 6% 的丹尼索瓦 DNA。

佩博的发现使我们对我们的进化史有了新的认识。在 智人 迁出非洲的时候,至少有两个灭绝的人类种群居住在欧亚大陆。尼安德特人生活在欧亚大陆西部,而丹尼索瓦人则居住在该大陆的东部地区。 在智人向非洲以外的扩张  向东迁移的过程中,他们不仅遇到了尼安德特人并与之杂交,还与丹尼索瓦人进行了杂交(图 3)。

古基因组学及其相关性

通过他的开创性研究,斯万特·佩博 建立了一个全新的科学学科—— 古基因组学在最初的发现之后,他的团队已经完成了对来自已灭绝人类的几个额外基因组序列的分析。佩博的发现建立了一种独特的资源,被科学界广泛利用,以更好地了解人类进化和迁移。用于序列分析的新的强大方法表明,古老的人类也可能与 非洲的智人 混合。然而,由于热带气候中古代 DNA 的加速降解,尚未对非洲已灭绝古人类的基因组进行测序。

多亏了斯万特·佩博的发现,我们现在了解到来自我们已灭绝亲属的古老基因序列会影响当今人类的生理机能。一个这样的例子是 EPAS1 基因的丹尼索瓦版本,它赋予了在高海拔地区生存的优势,并且在当今的藏人中很常见。其他例子是影响我们对不同类型感染的免疫反应的尼安德特人基因。

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图 3. 佩博的发现提供了有关智人从非洲迁移到世界其他地方时世界人口分布情况的重要信息。尼安德特人居住在欧亚大陆的西部,丹尼索瓦人则居住在东部。当智人遍布整个大陆时,杂交就发生了,留下了留在我们DNA中的痕迹。

是什么让我们成为独一无二的人类?

智人 的特点是其创造复杂文化、先进创新和具象艺术的独特能力,以及穿越开阔水域并传播到我们星球各个地方的能力(图 4)。尼安德特人也生活在群体中,并且有大脑袋(图 4)。他们也使用工具,但这些工具在数十万年的时间里发展得很少。 直到通过佩博的开创性工作确定了智人与我们最近的已灭绝亲属之间的遗传差异 。正在进行的激烈研究侧重于分析这些差异的功能影响,最终目标是解释是什么让我们成为独特的人类。

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图 4. 佩博的开创性工作为解释是什么让我们成为独特的人类提供了基础。

主要出版物

Krings M, Stone A, Schmitz RW, Krainitzki H, Stoneking M  Pääbo  S。尼安德特人 DNA 序列和现代人类的起源。 细胞1997:90:19-30。

Green RE, Krause J, Briggs AW, Maricic T, Stenzel U, Kircher M, Patterson N, Li H, Zhai W, Fritz MH, Hansen NF, Durand EY, Malaspinas AS, Jensen JD, Marques-Bonet T, Alkan C, Prüfer K, Meyer M, Burbano HA, Good JM, Schultz R, Aximu-Petri A, Butthof A, Höber B, Höffner B, Siegemund M, Weihmann A, Nusbaum C, Lander ES, Russ C, Novod N, Affourtit J, Egholm M, Verna C, Rudan P, Brajkovic D, Kucan Ž, Gušic I, Doronichev VB, Golovanova LV, Lalueza-Fox C, de la Rasilla M, Fortea J, Rosas A, Schmitz RW, Johnson PLF, Eichler EE, Falush D, Birney E, Mullikin JC, Slatkin M, Nielsen R, Kelso J, Lachmann M, Reich D, Pääbo S。尼安德特人基因组的草稿序列。 科学2010:328:710-722。

Krause J, Fu Q, Good JM, Viola B, Shunkov MV, Derevianko AP  Pääbo  S。来自西伯利亚南部的未知古人类的完整线粒体 DNA 基因组。 自然2010:464:894-897。

Reich D, Green RE, Kircher M, Krause J, Patterson N, Durand EY, Viola B, Briggs AW, Stenzel U, Johnson PL, Maricic T, Good JM, Marques-Bonet T, Alkan C, Fu Q, Mallick S, Li H、Meyer M、Eichler EE、Stoneking M、Richards M、Talamo S、Shunkov MV、Derevianko AP、Hublin JJ、Kelso J、Slatkin M Pääbo  S。来自西伯利亚丹尼索瓦洞穴的古代人类群体的遗传史。 自然2010:468:1053-1060。

Meyer M, Kircher M, Gansauge MT, Li H, Racimo F, Mallick S, Schraiber JG, Jay F, Prüfer K, de Filippo C, Sudmant PH, Alkan C, Fu Q, Do R, Rohland N, Tandon A, Siebauer M, Green RE, Bryc K, Briggs AW, Stenzel U, Dabney J, Shendure J, Kitzman J, Hammer MF, Shunkov MV, Derevianko AP, Patterson N, Andrés AM, Eichler EE, Slatkin M, Reich D, Kelso J,  Pääbo S. 来自一个古老的丹尼索瓦人的高覆盖率基因组序列。 科学2012:338:222-226。

Prüfer K、Racimo F、Patterson N、Jay F、Sankararaman S、Sawyer S、Heinze A、Renaud G、Sudmant PH、de Filippo C、Li H、Mallick S、Dannemann M、Fu Q、Kircher M、Kuhlwilm M、Lachmann M, Meyer M, Ongyerth M, Siebauer M, Theunert C, Tandon A, Moorjani P, Pickrell J, Mullikin JC, Vohr SH, Green RE, Hellmann I, Johnson PL, Blanche H, Cann H, Kitzman JO, Shendure J, Eichler EE、Lein ES、Bakken TE、Golovanova LV、Doronichev VB、Shunkov MV、Derevianko AP、Viola B、Slatkin M、Reich D、Kelso J、  Pääbo S。来自阿尔泰山脉的尼安德特人的完整基因组序列。 自然2014:505:43-49。

>斯万特·佩博1955 年出生于瑞典斯德哥尔摩。他于 1986 年在乌普萨拉大学通过博士论文答辩,并先后在瑞士苏黎世大学和美国加州大学伯克利分校从事博士后研究。他于 1990 年成为德国慕尼黑大学的教授。1999 年,他在德国莱比锡创立了马克斯普朗克进化人类学研究所,至今仍活跃在该研究所。他还担任日本冲绳科学技术学院的兼职教授。

插图:©诺贝尔生理学或医学委员会。插图画家:马蒂亚斯·卡伦


由卡罗林斯卡医学院的 50 名教授组成的诺贝尔大会颁发诺贝尔生理学或医学奖。其诺贝尔委员会对提名进行评估。自 1901 年以来,诺贝尔奖一直授予为人类造福做出最重要发现的科学家。