細胞循環

諾貝獎獲得者已發現了細胞循環。和激酶有關的細胞周期蛋白（簡稱為CDK）與細胞周期蛋白的關鍵調控器。它們共同組成酶。其中CDK可看成一個“分子機械”，它使細胞內的結構和其它功能改變，而使細胞循環。細胞周期蛋白是機械的主要開關。有在很大範圍差別很大的有機體；這些全異的有機體包括酵母細胞，植物，動物和人類的分子循環機械都是一樣的。

李·哈特韋爾（1939-）選擇烤房的酵母作為一典型的有機體，在顯微鏡下，他能辨認基因改變的細胞-變異細胞-。當它們在提高溫度下培養時，細胞循環就停止了。1970年初哈特韋爾使用這種方法發現了12個基因，其中之一稱為CDC28.是控制每一個細胞循環開始的。哈特韋爾還提出“核對點”的概念。它保證細胞循環按正確程序而進行。核對點是按程序核對；在另一步發生之前，前一步是否已完全完成。核對點的缺陷被認為是正常細胞轉變為癌細胞的理由之一。

李·涅斯（1949-）在他細胞循環研究中，也使用基因接近的方法，但使用不同的酵母。1970年代末，1980年代初，他發現基因cdc2，它有二種不同的方法產生變異；要不細胞不分裂；要不它們提早分裂。由此，他正確地結論，cdc2是控制細胞分裂的。它也控制細胞循環，並且起關鍵調節功能，這和CDK在細胞循環機械中所起的作用相當。1987年涅斯分離出一個人類的cdc2基因，他將這個人類的cdc2基因移入酵母中，它在酵母細胞中起到了完好的功能作用。這說明細胞循環機械中CDK的功能，經過多於一億年的進化，已從酵母轉化到人類。

蒂姆·亨特（1943-）發現了細胞循環機械的其它關鍵成分；蛋白細胞周期蛋白。他用海膽蛋作為標本有機體。蛋白細胞周期蛋白調節CDK分子的功能。1982年他發現一種特別的蛋白質，它在細胞分裂之前數量很多，但當細胞分裂時，卻突然消失。由於這些循環的變化，他把它稱為蛋白細胞周期蛋白。這些實驗不僅發現了蛋白細胞周期蛋白，也證明在細胞循環中，有蛋白周期地退化。這是一種基本的控制機制。亨特也指出，在其它不相關的物種中也有細胞周期蛋白。這樣，像CDK哪樣，細胞周期蛋白在進化中也隨之轉化。

已經發現了雙螺旋的DNA分子結構，使人們能在分子水平解釋一個基因如何複製它自己的。隨著發現CDK和細胞周期蛋白。我們現在開始了解，在分子水平範圍內，細胞如何複製自己。

哈特韋爾，亨特和涅斯等博士的基礎發現，深刻地增加人們對細胞循環是如何受控制的了解。這種新的知識對細胞生物學有巨大的推動作用，使它在生物和醫學許多方面得到廣泛的應用。