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哈佛混不下去的学者32年后拿下诺奖:发现miRNA


速读:他们发现了microRNA的存在,并揭示其在基因调控中的重要作用。 要知道,深入研究microRNA在诸多严重疾病(如癌症、糖尿病、自身免疫疾病等)中的作用机制,科学家们可以找到更多新靶点、开发出更多新的诊断工具和治疗方法。
2024年10月08日 09:39

刚刚,2024 年诺贝尔生理学或医学奖出炉 ——

来自美国的 维克托・安布罗斯 (Victor Ambros)、 加里・鲁夫昆 (Gary Ruvkun) 获此殊荣。

他们发现了 microRNA 的存在 ,并揭示其在基因调控中的重要作用。

要知道,深入研究 microRNA 在诸多严重疾病(如癌症、糖尿病、自身免疫疾病等)中的作用机制,科学家们可以找到更多新靶点、开发出更多新的诊断工具和治疗方法。

诺贝尔奖委员会表示:

他们的发现揭示了基因调控的一个全新维度。microRNA 对于包括人类在内的生物体至关重要。

他们将共享 1100 万瑞典克朗奖金 (约合 744 万元人民币)。

值得一提的是,两人博士后期间都师从另一位诺奖得主 霍华德・罗伯特・霍维茨 (Howard Robert Horvitz)。

二人也曾经于 2008 年共同获得拉斯克基础医学奖,获奖原因正是对 microRNA 的发现。拉斯克奖再次应验了大众口中“诺奖风向标”。

意外发现基因调控更隐秘机制

人类染色体中存储的信息可以类比为身体所有细胞的指导手册。每个细胞都含有相同的染色体,因此每个细胞都包含完全相同的一组基因和完全相同的一组指令。

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 。这确保了在每种细胞类型中只有正确的基因是活跃的。

microRNA 在基因调控中起关键作用 。

遗传信息从 DNA 流向信使 RNA(mRNA),这个过程被称为转录,然后再被翻译成蛋白质。

从 20 世纪中叶以来,一些最基础的科学发现已经解释了这些过程是如何工作的。人类的器官和组织由许多不同类型的细胞组成,所有这些细胞中的 DNA 都存储了相同的遗传信息。

但是为什么不同的细胞表达出不同的蛋白质?

答案在于 精确调控基因活性 ,以便在每种特定的细胞类型中只有正确的基因是活跃的。如果基因调控出现问题,就会导致癌症、糖尿病、自身免疫性疾病等严重疾病。

20 世纪 60 年代,学界发现转录因子的特定蛋白质可以结合到 DNA 的特定区域,并通过决定产生哪些 mRNA 来控制遗传信息的流动。之后人们已经鉴定出数千个转录因子。这一度被认为是基因调控的主要机制。

直到 1993 年,维克托・安布罗斯等人在 秀丽隐杆线虫 中意外发现了 microRNA (简称 miRNA)的存在。

这是一种非寄生性线虫,身体透明,长度约 1 毫米。但是它身体中包含很多大型复杂动物也有的细胞类型,比如神经细胞、肌肉细胞,因此它成为研究多细胞生物如何发育的重要模型。

安布罗斯团队本来是想研究秀丽隐杆线虫发育过程中 lin-4 基因的作用。

最初他们以为 lin-4 基因会编码一种 调控蛋白 ,但实验结果却表明,lin-4 基因产物是一种 小 RNA 分子 ,这与当时的认知相违背。

而且来自 lin-4 的小 RNA 分子还会抑制基因 lin-14。

主题:基因|发现|基因调控|人类|作用|信息|基因是活跃|细胞类型中只有正确