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?研究微小RNA破解調(diào)控謎團(tuán) 兩科學(xué)家獲諾貝爾醫(yī)學(xué)獎

2024-10-08 05:02:39大公報(bào)
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圖:安布羅斯和魯夫坎發(fā)現(xiàn)了微小RNA基因調(diào)控中扮演的重要作用。 諾貝爾獎官網(wǎng)

  綜合報(bào)道:瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院7日宣布,將2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎授予美國科學(xué)家維克托.安布羅斯和加里.魯夫坎,以表彰他們在發(fā)現(xiàn)了微小核糖核酸(microRNA,也稱微小RNA或小分子核糖核酸)及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中扮演的重要作用。諾貝爾獎委員會稱,兩名科學(xué)家給基因研究帶來重大影響,“揭示了基因調(diào)控的一個全新維度”,未來對于癌癥等研究大有裨益。

  諾貝爾評獎委員會說,微小RNA是一類在基因調(diào)控中起關(guān)鍵作用的核糖核酸分子。兩名科學(xué)家通過對秀麗隱桿線蟲(C. elegans)的突破性研究,揭示了一種全新的基因調(diào)控機(jī)制,事實(shí)證明這對包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞生物非常關(guān)鍵。微小RNA正在被證明對生物體的發(fā)育和功能至關(guān)重要。

  評獎委員會成員、卡羅琳醫(yī)學(xué)院教授斯滕.林納爾松表示,基因調(diào)控是一個非常重要的基礎(chǔ)機(jī)制,兩名科學(xué)家的工作是一項(xiàng)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(jī)制,這對于理解我們身體的運(yùn)作至關(guān)重要。

  林納爾松說,之前,人們認(rèn)為基因調(diào)控已經(jīng)基本被理解了,但微小核糖核酸的發(fā)現(xiàn)展示了基因調(diào)控中還有另一層新機(jī)制。“我認(rèn)為這很有趣,生物學(xué)往往就是這樣,當(dāng)你認(rèn)為已經(jīng)理解了所有的東西時(shí),結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)還存在著完全不同的維度”。

  從無人問津到顯學(xué)

  每個細(xì)胞都包含相同染色體,意味著含有完全相同的基因組和指令,但是不同類型的細(xì)胞,卻擁有不一樣的特征,差異是如何產(chǎn)生的呢?基因調(diào)控功能就是當(dāng)中的關(guān)鍵。根據(jù)安布羅斯的說法,微小RNA是一種“基因之間的溝通網(wǎng)絡(luò)”,它能讓生物體內(nèi)的細(xì)胞,產(chǎn)生各種不同的復(fù)雜結(jié)構(gòu)和功能。

  在1980年代后期,安布羅斯和魯夫坎研究了一種只有1毫米長的“秀麗隱桿線蟲”,這種線蟲擁有類似人體的神經(jīng)細(xì)胞和肌肉細(xì)胞等,將目標(biāo)對準(zhǔn)線蟲的兩個基因突變株lin-4和lin-14,這兩個突變株在發(fā)育過程中在基因程序的激活時(shí)間上存在缺陷,他們希望找出突變的原因。在比較和驗(yàn)證研究結(jié)果時(shí),他們發(fā)現(xiàn),正是lin-4基因所產(chǎn)生的微小RNA,阻斷了lin-14蛋白質(zhì)的產(chǎn)生。研究首次揭示了微小RNA的基因調(diào)控作用。

  1993年,兩人在《細(xì)胞》發(fā)表上述發(fā)現(xiàn)時(shí),當(dāng)初并未引起太大反響,被認(rèn)為只是特殊個例,屬于極冷門的范疇。直到2000年,魯夫坎的研究小組發(fā)現(xiàn)了另一種由let-7基因編碼的微小RNA,而let-7基因被證實(shí)廣泛存在于整個生物界,這引發(fā)了科學(xué)界的巨大興趣。在接下來幾年,數(shù)百種不同的微小RNA被鑒定出來,從無人問津迅速變成了遍地開花。30多年過去了,微小RNA研究在生物醫(yī)學(xué)界已經(jīng)是蔚為大觀的顯學(xué)。

  如果基因調(diào)控出錯,可能導(dǎo)致人體罹患癌癥、糖尿病或自體免疫等嚴(yán)重疾病。微小RNA的發(fā)現(xiàn),為未來醫(yī)學(xué)研究和治療開辟了新方向。英國倫敦帝國理工學(xué)院分子腫瘤學(xué)講師弗萊徹表示,微小RNA可以幫助開發(fā)治療疾病的藥物和作為生物標(biāo)靶。例如,微小RNA現(xiàn)在被視為癌癥治療的新型靶點(diǎn)。弗萊徹還稱,目前正在進(jìn)行臨床試驗(yàn),包括研究微小RNA如何幫助治療皮膚癌,預(yù)計(jì)會在未來5到10年內(nèi)實(shí)現(xiàn)。

  得獎如同“地震”

  魯夫坎在當(dāng)?shù)貢r(shí)間凌晨被諾貝爾獎委員會的電話吵醒,在得知自己獲獎后,他稱“這是一件大事,很大的事情,如同一場地震”。他還補(bǔ)充道,“家里的小狗對于天還沒亮,我們就在屋里跑來跑去感到困惑”。安布羅斯得知自己獲獎后表示,“這太不可思議了,太棒了”,他很高興能與“很好的朋友”分享獎項(xiàng)。

  他們將共平分1100萬瑞典克朗的獎金(約825萬港幣),今年頒獎禮典禮定于12月10日在斯德哥爾摩舉行。

  得獎理論

  兩位科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了微小核糖核酸(microRNA/miRNA,也稱小分子核糖核酸),并確定了這種分子在基因表達(dá)調(diào)控中起到的重要作用。微小核糖核酸是一類長度為18至25個核苷酸的非編碼RNA核糖核酸,它在調(diào)節(jié)細(xì)胞分化、增殖和死亡中發(fā)揮重要作用。微小核糖核酸調(diào)控異常,可能會導(dǎo)致癌癥或糖尿病等諸多疾病。

  加里.魯夫坎 (Gary Ruvkun)

  現(xiàn)年72歲,美國生物學(xué)家,哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院遺傳學(xué)教授,同時(shí)是波士頓的馬薩諸塞州總醫(yī)院的分子生物學(xué)家。他出生于美國加州,1982年獲得哈佛大學(xué)博士學(xué)位。2008年,與安布羅斯一起獲得拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎,同年當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士。

  維克托.安布羅斯 (Victor Ambros)

  現(xiàn)年71歲,美國生物學(xué)家,馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院自然科學(xué)教授兼分子醫(yī)學(xué)教授。他出生于美國新罕布什爾州,1979年獲得麻省理工學(xué)院(MIT)的博士學(xué)位。2007年,安布羅斯當(dāng)選美國國家科學(xué)院院士,2008年與魯夫坎一起獲得拉斯克基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)獎。

  魯夫坎投身科學(xué)事業(yè)前飄蕩一年

  《科學(xué)美國人》雜志過去曾撰文介紹安布羅斯和魯夫坎的研究經(jīng)歷,文中寫到,在小說中,突破性科學(xué)發(fā)現(xiàn)總是充滿戲劇性,一出現(xiàn)就全世界矚目,但現(xiàn)實(shí)生活中,科學(xué)探索之路是一個緩慢的歷程。

  安布羅斯小時(shí)候就喜歡讀科學(xué)家傳記,希望從事天文方面的工作,但最后選擇到麻省理工攻讀生物學(xué)。據(jù)稱,當(dāng)安布羅斯于1971年申請麻省理工學(xué)院時(shí),他的入學(xué)申請只有六個字:“我想當(dāng)科學(xué)家”。

  相比而言,魯夫坎投身科學(xué)事業(yè)經(jīng)歷了一番波折。1973年,魯夫坎從加州大學(xué)柏克萊分校生物物理學(xué)系畢業(yè)后,先買了一輛貨車,開車沿著太平洋海岸游蕩。一路上,他曾去核電廠面試,也試過在電臺當(dāng)DJ。最后,魯夫坎在俄勒岡州尤金市外找到了一份種樹的工作,他花了一年時(shí)間在俄勒岡州和華盛頓州種植了約50000棵樹。他住在自己的貨車?yán)?,下班后和伐木工人一起喝啤酒。朋友邀請他到南美洲旅行,他在玻利維亞停留的時(shí)候,看了一整天的《科學(xué)美國人》,并告訴自己,是時(shí)候回去了。兩個星期后,他回到加州,重拾他對科學(xué)的熱愛。

  魯夫坎很喜歡探索科學(xué)學(xué)科的邊界。他說,他永遠(yuǎn)不知道下一個實(shí)驗(yàn)會把他帶到哪里,不過這也沒關(guān)系。他說,科學(xué)研究與漂泊的生活并沒有太大的不同:“就像跳上一輛巴士,看看它會去哪里。”

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