福爾哈德簡介

福爾哈德

姓名：福爾哈德

性別：男

出生年月：1943年出生

籍貫：德國

1995年的諾貝爾醫學獎由三位發育遺傳學家共同獲得。他們是77歲的edward lewis（美國加州理工學院），52歲的christiane nusslein-volhard（德國max planck學院）和48歲的eric wieschaus（美國普林斯頓大學）。他們三人的研究揭開了胚胎如何由一個細胞發育成完美的特化器官,如腦和腿的遺傳祕密，也樹立了科學界對動物基因控制早期胚胎髮育的模式。

受到lewis的啟發，nusslein-volhard和wieshaus兩人於1978年（時年分別為35及31歲）聯手在一年多內，夜以繼日地在海德堡的歐洲分子生物實驗室有系統地搜尋控制胚胎早期發育的起始基因。他們將突變劑攙入食物，餵食雄果蠅，再使之與雌果蠅交配，結果產生了很多死胚胎。有些突變非常特別，例如無肌肉或面板由神經細胞所構成。他們進行相當大規模篩選突變的工作，用顯微鏡觀察幼蛆，最後整理出胚胎髮育5000個重要的基因和139個必要的基因。此後幾年，用這種新方法，經科學家確認了100個以上，大部份是以前未曾發現的，控制胚胎最早發育的基因。這些基因可以分為四大類，由它們的先後作用，胚胎的構造逐步劃分，漸趨複雜，最後形成許多體節。每一體節的分化，則受到“同源基因”的調控發育成不同的構造。

一個細胞在胚胎所處的位置，對其分化有決定性的影響，這是一種位置效應。胚胎髮育過程中，不同種類的細胞皆源自同一個受精卵。他們的基因組（genome）皆相同，但基因的表現則互異。在發育起始，細胞間的差異有些是由於卵未分裂前細胞質裡的物質分佈不均勻。nusslein-volhard和wieshaus發現這些物質由四組母體效應基因（maternal-effect genes）所控制。這四組基因控制動物身體發育的基本方案：背部相對於腹部，內胚層相對於中胚層或外胚層，生殖細胞相對於體細胞，以及頭部相對於尾部。因為源自於母體，故亦稱為卵極性基因（egg-polarity genes）。

它們的控制作用，是經由產生一些基因調控蛋白，並在卵及初期胚胎中呈階梯式的不勻分佈，從而導致不同位置的細胞，接受到不同的發育資訊，並進而影響其後的發育。果蠅和線蟲的發育基因也絕大部份被發現在其他動物身上，包括脊椎動物。相對應的基因也有相對應的發育功能，顯示在演化上動物發育的基本機制仍然儲存，並不因為外表體型演化而變得不可識別而有所改變。