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2024年诺贝尔生理学或医学奖花落microRNA,表彰两位得主改变人类对于转录后基因调控的认知


速读:这确保了每种细胞类型中只有正确的基因组处于活跃状态。 VictorAmbros和GaryRuvkun对不同细胞类型的发育方式很感兴趣。 美国科学家VictorAmbros及GaryRuvkun获奖,以表彰他们“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”。
2024年10月07日 18:44

北京时间10月7日下午5点30分许,2024年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。美国科学家Victor Ambros及Gary Ruvkun获奖, 以表彰他们“发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用”。

(来源:诺奖官网) 要想理解两位得主的成果,先得从我们的细胞说起。 储存在染色体中的信息可以被视为我们体内所有细胞的说明书。每个细胞都含有相同的染色体,因此每个细胞都含有完全相同的基因组和完全相同的指令集。

然而,不同类型的细胞(如肌肉细胞和神经细胞)具有非常不同的特征。这些差异是如何产生的?答案在于基因调控,它允许每个细胞只选择相关的指令。这确保了每种细胞类型中只有正确的基因组处于活跃状态。

Victor Ambros 和 Gary Ruvkun 对不同细胞类型的发育方式很感兴趣。他们发现了 microRNA,这是一类在基因调控中起关键作用的新型RNA分子。

他们的突破性发现揭示了一种全新的基因调控原理,事实证明,这种原理对于包括人类在内的多细胞生物至关重要。

目前,人们已经知道的是,人类基因组编码了超过一千个 microRNA。他们的惊人发现揭示了基因调控的一个全新维度,同时 microRNA 已被证明对生物体的发育和功能至关重要。

今年的诺贝尔奖重点关注细胞中用于控制基因活动的重要调节机制的发现。遗传信息通过转录过程从 DNA 流向信使 RNA (mRNA),然后流向细胞机制来生产蛋白质。

在这个过程中,mRNA 被翻译,进而根据 DNA 中存储的遗传指令制造蛋白质。自 20 世纪中叶以来,一些最基本的科学发现解释了这些过程的工作原理。

我们的器官和组织由许多不同类型的细胞组成,所有细胞的 DNA 中都存储着相同的遗传信息。然而,这些不同的细胞表达着独特的蛋白质组。这是怎么做到的呢?

答案在于基因活动的精确调控,以便只有正确的基因组能活跃在特定的细胞类型中。这使得肌肉细胞、肠细胞和不同类型的神经细胞能够发挥其特有的功能。

此外,必须不断微调基因活动,以使细胞功能适应我们身体和环境的变化。如果基因调控出现问题,就会导致严重的疾病,如癌症、糖尿病或自身免疫类疾病。因此,几十年来,了解基因活动的调控一直是一个重要的目标。

20 世纪 60 年代,人们发现一种名为转录因子(transcription factors)的特殊蛋白质可以与 DNA 中的特定区域结合,并通过决定产生哪些 mRNA 来控制遗传信息的流动。 自那时起,人们已经鉴定出数千种转录因子。 因此,长期以来,人们认为基因调控的主要原理已经被发现。

然而,在1993 年的时候,今年的两位诺贝尔奖得主发表了意想不到的发现,描述了一种新的基因调控途径,这种 途径 被证明具有非常重要的意义,并且在整个进化过程中都得到了保留。 那么,这两位得主有着怎样的科研经历? 一起往下看看。

主题:细胞|发现|基因调控|遗传信息