【微生物与诺贝尔奖系列科普】PCR发明者凯利·穆利斯

2024-05-15 17:00   四川  


Microbiology & The Nobel Prize

微生物与诺贝尔奖

第十二期

CAMPUS EDUCATION

本科生做科普



  许多微生物学先驱者,孜孜不倦、科学探索,取得了一系列划时代意义的伟大成就,在人类文明史上留下不可磨灭的一页,并因此被授予诺贝尔生理学或医学奖。他们的科学精神与成长故事激励着后人不断勇攀科学高峰。

  《临床微生物学检验技术》课程于2020-2021级医检系开设“微生物与诺贝尔奖”系列科普活动,共计16个专题,推文均由本科生撰写,鼓励学生团队协作、感悟微生物学大家风范。



人物小传

凯利·穆利斯(Kary Mullis)

美国著名化学家,发明PCR获得1993年诺贝尔化学奖。

·1944年出生于美国北卡罗来纳州

·1966年本科毕业于美国佐治亚理工学院

·1973年获加州大学伯克利分校生化博士学位

·2019年8月7日,穆利斯因肺炎去世,享年74岁

成长经历——传奇充满争议

【童年梦想——建造“火箭”】

小时候,穆利斯对科学充满兴趣。17岁那年,穆利斯将加热的硝酸钾和糖混合,作为玩具火箭的燃料。然而,他发明的燃料没能让火箭上天,反而差点引发火灾。


【大学时代——研究致幻剂

高中毕业后,穆利斯考上了美国三大理工院校之一的佐治亚理工学院,攻读化学专业。然而,穆利斯却开始研制合法的致幻类药物。

本科毕业后,他转变了研究方向,进入加州大学伯克利分校学习生物化学。

【博士课题——天体物理学

读博期间,他选修了一门跟自己所学毫不相干的课程——天体物理学。神奇的是,他竟然靠这门选修课学习发表了一篇 Nature论文:Cosmological Significance of Time Reversal(时间逆转的宇宙学意义)。


偶然的灵感——PCR发明

1983年

穆利斯开车行驶在蜿蜒盘旋的128号公路上,看到路两侧的电线杆延伸向前,一个念头出现在穆利斯的脑海中——扩增DNA片段时,如果同时添加两条引物,分别扩增正义链和反义链,那么只要引物足够,岂不是可以无限循环地扩增下去。同年12月,穆利斯终于成功实现:10个循环扩增pBR322质粒的25bp的片段。并在才木(Randall Saiki)等技术员协作下,完成PCR实验。

1986年

穆里斯在冷泉港实验室做专题报告,报告PCR的原理及实际应用结果。同年,他首度提出使用耐高温DNA聚合酶的想法,这大大降低了PCR的成本和人工操作。

1989年

美国《Science》杂志列PCR为十余项重大科学发明之首,将热稳定DNA聚合酶命名为“年度分子”。

PCR的意义

PCR技术的应用范围广泛,它大大提高 DNA 分析效率,使研究者可以在短时间内获得大量的 DNA 片段,从而更好地开展各项研究。

基础研究

基因分离、克隆以及核酸序列的分析、基因表达分析等。

刑侦鉴定

通过PCR产物的分析和检测,对嫌疑人DNA进行鉴定和辨识。

临床诊断

遗传病和某些疑难病的诊断、病原体的检测、癌基因的检查等。

药物研究

药物靶标鉴定、药物剂型设计、药物代谢动力学研究等。



后记

凯利·穆利斯的一生,

传奇又充满争议。

尽管如此,

《纽约时报》评价穆利斯的成就,

“高度创新,非常重要,

将生物学划分为了两个时代:

PCR前时代和PCR后时代。”




参考文献

[1] Britannica, The Editors of Encyclopaedia. "Kary Mullis". Encyclopedia Britannica, 26 Feb. 2024, https://www.britannica.com/biography/Kary-Mullis. Accessed 24 March 2024.

[2] Dr. Kary Banks Mullis (karymullis.com)

[3] 杨芳芳,罗利玲,吴剑云,等. 浅谈PCR技术在微生物检测中的应用前景[J]. 中国纤检,2013(3):86-87. DOI:10.3969/j.issn.1671-4466.2013.03.025.

(部分图片来源于网络,如有侵权请联系删除)

作者:

胡婷婷、李亦菲、唐颖、王祉茵

(2021级医检系)

编辑:黄曦悦


微信号|华西临床微生物室



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