2024年诺贝尔生理学或医学奖“花落”美国科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫坎。他们关于微小核糖核酸及其在转录后基因调控中作用的发现,再次揭示生命的精妙。
1993年,安布罗斯和鲁夫坎发表的两篇论文打开了新天地。
20世纪80年代末期,安布罗斯和鲁夫坎在2002年诺奖得主罗伯特·霍维茨实验室从事博士后工作,他们对不同类型细胞如何发育产生了浓厚兴趣。
在霍维茨的实验室中,他们研究了一种相对不起眼的约1毫米长的蠕虫——秀丽隐杆线虫。秀丽隐杆线虫拥有许多特殊的细胞类型,例如神经细胞和肌肉细胞,这些细胞在更大、更复杂的动物中也有,这使得这种线虫成为研究多细胞生物组织发育和成熟的有用参照物。
生物体内的核糖核酸分为两种:一种是参与编码蛋白质的核糖核酸,如指导合成蛋白质的信使核糖核酸;另一种是不能编码蛋白质的核糖核酸,即非编码核糖核酸。微小核糖核酸正是非编码核糖核酸中的一种,由于它是仅有21-23个核苷酸组成的短链,因此被称作微小核糖核酸。
两位科学家分别研究了线虫的两个突变类型:lin-4和lin-14,它们在发育中表现出基因激活时间的异常。在研究中,安布罗斯发现了第一个微小核糖核酸,几乎同一时期鲁夫坎发现了相关调控机制,并指出lin-4和lin-14的基因调控发生在蛋白质合成阶段,而不是信使核糖核酸生成阶段。
科学界起初认为,安布罗斯和鲁夫坎所发现的新的基因调控机制与人类没有什么关系。这种看法在2000年发生了改变,因为鲁夫坎研究小组发现了另一种微小核糖核酸let-7,它存在于整个动物界。
如今,关于微小核糖核酸的研究成果可谓进入“井喷”阶段。科学家们已发现,人类有超过1000种不同的微小核糖核酸,微小核糖核酸的基因调控在多细胞生物中是普遍存在的。
已有许多研究表明,微小核糖核酸与癌症等多种疾病有关,然而将其应用于癌症治疗还面临挑战。“将微小核糖核酸转化为药物仍然非常困难,因为每个微小核糖核酸调控多个基因。如果你试图纠正一种缺陷,可能会引发其他基因变化从而导致‘脱靶’。”评奖委员会成员、卡罗琳医学院教授斯滕·林纳尔松说。
“在微小核糖核酸研究领域,有很多来自中国科学家的重要贡献。”林纳尔松表示,关于微小核糖核酸的科学文献已超过10万篇,但还需要世界各地的科学家继续共同探索。据新华社