瑞典卡羅琳醫(yī)學院7日宣布，將2024年諾貝爾醫(yī)學獎授予美國科學家安布羅斯與魯夫坎，以表彰他們發(fā)現(xiàn)微小核糖核酸(microRNA)及其在轉(zhuǎn)錄後基因調(diào)控中的作用。評獎委員會指出，兩人發(fā)現(xiàn)microRNA，這是一類在基因調(diào)控中起重要作用的新型小RNA分子，揭示了一種全新的基因調(diào)控原理，對包括人類在內(nèi)的多細胞生物至關(guān)重要，為基因調(diào)控揭示了一個全新的維度。
對理解身體運作至關(guān)重要
諾貝爾委員會指出，基因資訊透過轉(zhuǎn)錄（transcription）過程，從DNA流向信使RNA (mRNA)，然後流向細胞機制以產(chǎn)生蛋白質(zhì)。mRNA在這裏進行調(diào)控，以便蛋白質(zhì)根據(jù)DNA內(nèi)儲存的基因指令來製造。
評獎委員會成員、卡羅琳醫(yī)學院教授林納爾松表示，基因調(diào)控是一個非常重要的基礎(chǔ)機制，兩名科學家的工作是一項非常重要的基礎(chǔ)性發(fā)現(xiàn)，揭示了一種之前未被理解的機制，這對於理解我們身體的運作至關(guān)重要。
在1993年，安布羅斯和魯夫坎發(fā)表了令人意想不到的發(fā)現(xiàn)，描述了基因調(diào)控的新水平，結(jié)果證明這種調(diào)控非常重要。他們發(fā)現(xiàn)的微小核糖核酸（microRNA）是一種新型的微小RNA分子，在基因調(diào)控中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
數(shù)十年來，了解基因活動的調(diào)控一直是重要目標。如果基因調(diào)控出現(xiàn)問題，可能會導致癌癥、糖尿病或自體免疫等嚴重疾病。
如果沒有microRNA，細胞和組織就無法正常發(fā)育。異常調(diào)控可能導致癌癥，並且人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的microRNA基因編碼突變，會導致先天性聽力損失、眼睛和骨骼異常等癥狀。
諾貝爾委員會在細述兩人的研究時說：「儲存在我們?nèi)梭w染色體中的資訊，可以比喻為我們體內(nèi)所有細胞的使用手冊。每個細胞都包含相同的染色體，因此每個細胞都包含完全相同的基因組和完全相同的指令集?！?/p>
然而，不同的細胞類型，例如肌肉細胞和神經(jīng)細胞，均具有不同的特徵。這兩位科學家一生都在研究這些差異是如何產(chǎn)生的。
諾貝爾委員會說：「答案就在於基本調(diào)控，該機制允許每個細胞只選擇相關(guān)的指令。這確保了每種細胞類型中，只有正確的基因組是活躍的?！?/p>
安布羅斯和魯夫坎的發(fā)現(xiàn)，有助於揭示人類基因組編碼超過1000個microRNA。
隱桿線蟲成研究突破關(guān)鍵
安布羅斯及魯夫坎研究名為秀麗隱桿線蟲（C. elegans）的蛔蟲。這種蛔蟲體型偏小，長約1毫米，但擁有大量特殊細胞類型，是學者研究多細胞生物中組織如何發(fā)育和成熟的對象。儘管體型微小，這種蟲擁有許多特殊的細胞類型，例如神經(jīng)和肌肉細胞，這些細胞也存在於體型更大、更複雜的動物中，使其成為研究多細胞生物之組織如何發(fā)育和成熟的有用模型。
蛔蟲內(nèi)的lin-4和lin-14兩種基因引起兩人關(guān)注，安布羅斯發(fā)現(xiàn)lin-4似乎能抑制lin-14。他其後作研究，發(fā)現(xiàn)lin-4基因產(chǎn)生一種異常短的RNA分子，該分子缺乏蛋白質(zhì)生成的代碼。
魯夫坎同時研究lin-14基因的調(diào)控，成果顯示lin-4並非抑制lin-14 mRNA的產(chǎn)生，而是發(fā)生在基因表現(xiàn)過程後期，透過停止蛋白質(zhì)生產(chǎn)來實現(xiàn)。而lin-14 mRNA其中一個片段為抑制lin-4的關(guān)鍵。
諾貝爾委員會說明基因調(diào)控一旦出現(xiàn)問題，可能導致癌癥等疾病。 諾貝爾獎X平臺
RNA成近年諾獎熱門
去年的諾貝爾醫(yī)學獎授予了mRNA技術(shù)的開發(fā)者匈牙利科學家卡里科和美國同事魏斯曼。這也是連續(xù)兩年諾貝爾生理學和醫(yī)學獎被授予與基因相關(guān)的領(lǐng)域。
此外，從2006年的RNAi，到2020年的CRISPR，再到2024年的microRNA，小分子RNA領(lǐng)域也已經(jīng)3次獲得諾貝爾獎。
諾獎授予microRNA的基礎(chǔ)研究工作，也有望推動相關(guān)的藥物在臨床上的應(yīng)用。有學者表示，由於不能表達蛋白質(zhì)，microRNA曾被認為是細胞轉(zhuǎn)錄中的「廢物」，現(xiàn)在兩位諾獎獲獎?wù)叩墓ぷ魇状伟l(fā)現(xiàn)了microRNA在基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控中的重要作用，意義重大。雖然microRNA幾乎參與了細胞中所有重要的生物學過程，與眾多疾病密切相關(guān)，但目前以microRNA為靶點的治療藥物研發(fā)仍處於早期階段。
此外，目前處於臨床研究階段的microRNA靶點，包括心衰治療的mir132、丙型肝炎（miR-122）等，均尚無明確進展。一個microRNA可同時靶向多種細胞中的多個基因片段，其表達量、位置和時間的差異會帶來不同的調(diào)控結(jié)果，複雜的microRNA作用機制可能是困擾其臨床轉(zhuǎn)化的主要因素之一。
隱桿線蟲體長雖然只有1毫米，但擁有大量特殊細胞類型，是學者研究多細胞生物中組織如何發(fā)育和成熟的對象。 諾貝爾獎X平臺
兩人均分逾八百萬獎金
據(jù)諾貝爾獎官網(wǎng)顯示，安布羅斯1953年出生於美國新罕布什爾州漢諾威，目前任職於美國麻省大學醫(yī)學院。魯夫坎1952年出生於美國加州柏克萊，目前在美國麻省總醫(yī)院及哈佛醫(yī)學院任職。他們將分享1100萬瑞典克朗（約827萬港元）的獎金。
安布羅斯和魯夫坎都曾在麻省理工學院生物學家霍維茨教授的課題組從事博士後研究，而霍維茨以研究線蟲聞名，他因發(fā)現(xiàn)器官發(fā)育和細胞程序化凋亡的遺傳調(diào)控機理獲得2002年諾貝爾醫(yī)學獎。
頂圖：在瑞典斯德哥爾摩舉行的2024年諾貝爾醫(yī)學獎公布現(xiàn)場，屏幕顯示獎項得主美國科學家安布羅斯（左）和魯夫坎的照片。 新華社
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