2019诺贝尔生理学或医学奖背后的科学：细胞如何感知氧气( 六 )_10月7日晚间消息

这项发现反过来，植根于1882年开展的相关实验，以及法国生理学家保罗·博特（Paul Bert）的相关工作（Bert， 1878），他在1878年最先证明了低氧环境对于心血管产生的效应，也是首位发现暴露于高海拔环境下，会导致生物体内红细胞数量增加的科学家（Bert， 1882）。

HIF的分离

在发现EPO基因表现出缺氧诱导的转录反应之后，下一步就是确定EPO基因调控区域中负责氧敏感性的DNA序列。萨门扎决定在转基因小鼠身上追踪EPO基因的转录调控因子，他使用的是包含人类EPO基因的不同大小的DNA片段克隆。萨门扎和同事们首先阐明了一个覆盖了EPO编码序列的区域，包含了4000个碱基，以及一些小的5 ‘和3 ’侧翼序列，这些序列会导致所有被分析的转基因组织产生EPO，并导致循环的EPO水平升高，从而产生红血球增多症，即红细胞的计数增加。接下来，萨门扎证明了一个更长的EPO基因结构，包含6000个碱基的5’侧翼DNA序列，能够在肾脏中诱导EPO表达。这项工作指向了一个EPO对氧反应的转录调控复合体，包括正调控和负调控因子。

一年后的1991年，萨门扎在另两项研究中，增加了调节EPO基因的重要信息：1）一项脱氧核糖核酸酶（DNAse）过敏症研究发现，EPO 3 ‘侧翼DNA的一小块区域结合了几个核因子，其中至少有两个因子是由肝脏和肾脏贫血诱导的；这个小区域能够作为缺氧诱导的增强子，在体外瞬时表达测定中发挥作用；2）进一步研究了EPO在转基因模型中的转录调控。大约在同一时间，彼得·拉特克利夫爵士和贾米·卡罗实验室报告称，EPO基因中存在一个具有顺式作用的DNA 3’元件，在转染到体外培养的肝癌细胞中，该元件赋予了报告基因对氧的响应性。