曾被冷落7年 終獲諾獎

熱點 0 354
生成海報

科普中國消息,2024年10月7日,瑞典卡羅琳醫(yī)學院宣布,將今年的諾貝爾生理學或醫(yī)學獎授予美國科學家 Victor Ambros 和 Gary Ruvkun,以表彰他們在發(fā)現(xiàn)微小 RNA及其在基因調控中的作用方面做出的開創(chuàng)性貢獻。這項突破性發(fā)現(xiàn)揭示了生命調控的一個全新維度,對我們理解生命過程具有深遠影響。

來自馬薩諸塞大學醫(yī)學院的 Victor Ambros 和來自波士頓市麻省總醫(yī)院及哈佛醫(yī)學院的 Gary Ruvkun 榮獲 2024 年諾貝爾生理學及醫(yī)學獎

microRNA

基因表達的新調控者

要理解這項發(fā)現(xiàn)的重要性,我們需要先了解基因表達的基本過程。

在生物學中,DNA 中的遺傳信息通過一系列步驟最終產(chǎn)生蛋白質,這些蛋白質是執(zhí)行生命功能的主要分子。而 Ambros 和 Ruvkun 的發(fā)現(xiàn)為這個過程增添了一個新的調控層面。

每個細胞都含有相同的染色體組,因此擁有完全相同的基因集合。細胞類型特異性功能的產(chǎn)生是由于在每種細胞類型中只有特定的一部分基因被激活。

他們發(fā)現(xiàn)的微小 RNA 是一類很短的 RNA 分子,通常只有 20~24 個核苷酸長。這些微小分子不產(chǎn)生蛋白質,而是通過影響其他 RNA 分子來調節(jié)基因的活動。

我們可以把微小 RNA 比作一個精密的“音量調節(jié)器”。就像我們可以通過調節(jié)音響的音量旋鈕來控制聲音的大小,微小 RNA 能夠精確地調節(jié)基因表達的強度和時間。

從線蟲到人類的驚人發(fā)現(xiàn)

如今,這一重大發(fā)現(xiàn)源于 Ambros 和 Ruvkun 對一種非常簡單的動物——線蟲的研究。上世紀 80 年代,Ambros 和 Ruvkun 在研究線蟲生長相關的生理學機制時,偶然發(fā)現(xiàn)了一個奇怪的“指揮官”。這個“指揮官”就是lin-4 基因。

通常,基因的工作是指導細胞制造蛋白質,就像工廠里的設計圖紙。但是,lin-4 這個“指揮官”不一樣,它不制造蛋白質,而是產(chǎn)生了一種很短的 RNA 分子。更有趣的是,這個短小的 RNA 分子似乎能夠影響另一個基因 lin-14 的工作。

這就好比在一個大工廠里,發(fā)現(xiàn)了一個小小的開關,居然能控制整個生產(chǎn)線的運轉!

1993 年,Ambros 和 Ruvkun 分別發(fā)表論文,解釋了這個神奇的控制過程。他們發(fā)現(xiàn) lin-4 RNA 就像一把鑰匙,能夠與 lin-14 基因產(chǎn)生的信使RNA的某些部分完美匹配。當這把“鑰匙”插入“鎖孔”后,就會阻止 lin-14 產(chǎn)生蛋白質。

科學家們在研究 lin-4 和 lin-14 這兩個基因時,發(fā)現(xiàn)了一件非常有趣的事情。lin-4 基因產(chǎn)生的一小段 microRNA,就像一個微型密碼,而這個密碼恰好能部分匹配 lin-14 基因末端的一些重復片段。這就像是發(fā)現(xiàn)了兩個基因之間的秘密通信方式!

microRNA 的發(fā)現(xiàn)就像是揭示了生命中的一個隱藏開關,為我們理解生命如何精確調控自己開啟了一扇新的大門。

然而,這個發(fā)現(xiàn)一開始并沒有引起太多關注。

直到 2000 年,Ruvkun 的實驗室發(fā)現(xiàn)了名為 let-7 的第二個微小 RNA。讓科學家們興奮的是,let-7 不僅存在于線蟲中,還在人類和其他動物中被發(fā)現(xiàn)。

這意味著,微小 RNA 調控機制在動物進化中具有普遍性和重要性。

微小RNA的廣泛作用

隨著研究的深入,科學家們發(fā)現(xiàn)微小 RNA 參與調控生物體發(fā)育和生理過程的方方面面:

1.在動物的成長過程中,微小 RNA 幫助控制各個發(fā)育階段的精確時間。例如,在線蟲從幼蟲到成蟲的轉變過程中,lin-4 和 let-7 起著關鍵作用。微小 RNA 還參與決定細胞的命運。它們可以穩(wěn)定特定細胞類型的特征,同時抑制其他細胞類型的基因表達。這對于維持組織的正常功能至關重要。

顯示動物發(fā)育異常的線蟲 lin-4 和 lin-14 突變體。lin-4 突變體重復執(zhí)行細胞譜系的發(fā)育程序,導致體內(nèi)積累卵子但沒有形成外陰;而 lin-14 突變體體型較小,缺乏幼蟲期發(fā)育。線蟲圖像改編自

2.在成年生物體內(nèi),微小 RNA 幫助維持各種組織的穩(wěn)態(tài)。它們像一個精密的平衡器,確保細胞內(nèi)各種基因的表達水平保持在適當?shù)姆秶鷥?nèi)。

3.當生物遇到環(huán)境壓力時,某些微小 RNA 還能幫助細胞做出適當?shù)姆磻K鼈兛梢匝杆僬{整基因表達,使細胞能夠應對外部變化。

從實驗室到臨床

微小 RNA 的醫(yī)學應用

科學家們已發(fā)現(xiàn),微小 RNA 的異常與多種疾病有關,包括癌癥、心臟病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等。這為疾病的診斷和治療提供了新的思路。

在診斷方面,某些微小 RNA 可以作為疾病的生物標志物。例如,通過檢測血液中某些微小 RNA 的水平,醫(yī)生可能在未來更早地發(fā)現(xiàn)某些癌癥。這種無創(chuàng)的檢測方法有望革新疾病的早期診斷。

在治療方面,科學家們正在探索通過調節(jié)特定微小 RNA 的活性來治療疾病。例如,在某些癌癥中,一些微小 RNA 的表達異常升高,而另一些則異常降低。通過恢復這些微小 RNA 的正常水平,可能達到抑制腫瘤生長的效果。

微小 RNA 還在再生醫(yī)學領域展現(xiàn)出潛力。研究表明,通過操控某些微小 RNA,可以影響干細胞的分化方向,這為組織修復和器官再生提供了新的可能性。

microRNA

從被人冷落到未來可期

微小 RNA 的發(fā)現(xiàn)為我們揭示了生命的一個新維度。就像我們發(fā)現(xiàn)了調控基因的一個隱藏開關,這個發(fā)現(xiàn)讓我們對生命的復雜性有了新的認識。

但是,我們對微小 RNA 的了解還遠遠不夠。

未來,科學家們將繼續(xù)探索微小 RNA 的作用機制,尋找更多與疾病相關的微小 RNA。同時,如何將實驗室的發(fā)現(xiàn)轉化為臨床應用,也是一個重要的研究方向。我們可以期待,基于微小 RNA 的新型診斷工具和治療方法將不斷涌現(xiàn)。

此外,微小 RNA 研究也可能為其他領域帶來啟發(fā)。例如,在農(nóng)業(yè)中,通過調控植物的微小 RNA,可能培育出抗病蟲害或適應氣候變化的新品種。在環(huán)境保護方面,微小 RNA 可能成為監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)健康狀況的新工具。

2024 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎的頒發(fā),不僅是對 Ambros 和 Ruvkun 個人成就的肯定,更是對整個微小 RNA 研究領域的認可。隨著研究的深入,微小 RNA 領域必將繼續(xù)為生命科學和醫(yī)學帶來更多驚喜和突破。

今天看似無關緊要的發(fā)現(xiàn),可能成為未來改變世界的突破口。這就是科學的魅力所在,也是激勵我們不斷探索的動力。

原標題:曾被冷落7年,終獲諾獎!2024年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎揭曉

編輯:吳思責編:吳忠蘭審核:馮飛

評論
  • 消滅零回復
最新問題
白帶一直是褐色怎么回事 1
2022年他莫昔芬斷貨買不到是不是停產(chǎn)為主要原因? 1
極米堅果k6怎么樣 1
不育不孕的癥狀是什么 1
日立短焦投影儀色彩度調整參數(shù) 1
短焦投影儀nec m260xs怎么調整清晰度 1
輸卵管上堵塞要怎么治 1
華為平板鏈接顯示屏如何設置分辨率 1
戶外唱歌用什么音響好? 9
如果你在拍攝視頻素材的時候,別人投來異樣的眼光,你會尷尬嗎? 9
猜你喜歡
泰國作試管嬰兒需要多少錢,附國內(nèi)機構排名!
美國最強大的第三代試管醫(yī)院名單已經(jīng)公布。哪家試管醫(yī)院比較好?詳細清單揭曉!
泰國試管嬰兒服務機構哪家好!費用多少錢!
試管嬰兒要去幾次醫(yī)院院里檢查 做試管需要去醫(yī)院多少次
五周歲寶寶接種乙肝疫苗有哪些步驟?
佛山三代試管嬰兒私立機構排名前十!附熱門醫(yī)院推薦!
封閉抗體治療期間注意事項,中醫(yī)能治療封閉抗體嗎?
移植失敗后經(jīng)量正不正常,多半是這些原因導致的
國內(nèi)較好的三代試管嬰兒醫(yī)院是哪家!過猶不及!
上饒辦三代試管嬰兒住院手續(xù)!費用概覽!
熱門文章
國內(nèi)三大助孕機構大全整理
2025年國外三代試管多少錢?看看真實費用清單
單身女性在深圳做試管嬰兒費用明細參考,附流程解析
國內(nèi)可以做三代試管的私立醫(yī)院排名在這
2025年合肥做試管嬰兒的一般要多少錢?
上海去私立醫(yī)院做試管嬰兒靠譜嗎?一文帶你深度了解
泰國曼谷哪家醫(yī)院做試管好?幾家專業(yè)醫(yī)院推薦
泰國試管嬰兒有哪些技術特色?
沈陽私立醫(yī)院試管成功率數(shù)據(jù)已更新,盤點前五醫(yī)院名單
泰國試管嬰兒如何挑選正規(guī)機構?
廣告合作方 廣告申請