10月7日,2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎被授予維克多·安布羅和加里·魯夫昆。這是為了表彰他們發(fā)現(xiàn)了微小RNA。微小RNA在生物體中非常重要,但最開始沒人能理解,這個諾獎級的成果也一度被忽視?微小RNA是什么,在生物體內(nèi)有何作用?兩位科學(xué)家和廣東又有什么緣分?
“全世界沒人重視”
與DNA相比,RNA顯得有點低調(diào)。遺傳信息從?DNA傳遞給?RNA,再從RNA傳遞給蛋白質(zhì),完成遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程?!暗珜嶋H上,以哺乳動物為例,其基因中只有1%至2%的區(qū)域是編碼蛋白質(zhì)的,其余的部分轉(zhuǎn)錄后產(chǎn)生了大量的非編碼RNA。”中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院研究員鮑習(xí)琛介紹,非編碼RNA也被稱為基因組中的“暗物質(zhì)”,它們并不指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成,人類一度搞不清楚它們到底有什么用(有些至今都還不清楚)。
微小RNA正是被人類逐步搞懂的RNA之一。第一個被命名的微小RNA是1993年維克多·安布羅發(fā)現(xiàn)的lin-4。當(dāng)時,維克多·安布羅還是哈佛大學(xué)的助理教授,他在研究中發(fā)現(xiàn),有一段非常小的RNA可以通過抑制一些基因的翻譯,來調(diào)控秀麗線蟲的發(fā)育過程。
這篇文章當(dāng)年發(fā)表在《細(xì)胞》上,但“全世界沒人看得懂”。維克多·安布羅沒有得到哈佛的終身教職,被迫離開,自己默默堅持研究,逐漸被人們遺忘。
與維克多·安布羅分享這次諾獎的加里·魯夫昆,同樣參與了上述對lin-4的研究,同樣沒有得到認(rèn)可。直到7年后的2000年,加里·魯夫昆在秀麗線蟲中發(fā)現(xiàn)了第2個微小RNA——let-7。
在接下來的幾年中,數(shù)百種不同的微小RNA被鑒定出來。也點燃科學(xué)家對非編碼RNA研究的熱情。
RNA職責(zé)不簡單
2010年,維克多·安布羅接受中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院邀請,到廣州參加學(xué)術(shù)活動,開展講座,內(nèi)容正是圍繞關(guān)于微小RNA的前沿研究。
“RNA最終會作用于蛋白質(zhì)的合成,但職責(zé)遠(yuǎn)不止‘傳遞遺傳信息的信使’這么簡單。”鮑習(xí)琛說。
如今,距離lin-4被發(fā)現(xiàn)已經(jīng)過去30年,越來越多的微小RNA逐步被人類發(fā)現(xiàn)和理解。比如,肌肉細(xì)胞中miR-1和miR-133與肌肉生長發(fā)育緊密相關(guān);miR-143/145可以共同促進(jìn)小鼠平滑肌細(xì)胞分化、抑制細(xì)胞增殖從而調(diào)控平滑肌細(xì)胞命運;在口腔癌癥中miR-371等是潛在的診斷標(biāo)記物……
“廣州健康院的團(tuán)隊發(fā)現(xiàn),在干細(xì)胞里面有一些特別表達(dá)的微小RNA。對體細(xì)胞添加這些RNA,能極大提高成熟的體細(xì)胞向誘導(dǎo)早期干細(xì)胞的轉(zhuǎn)化。這類微小RNA的重編程效果,是我們手頭的基因或化合物中效果最好的之一,相關(guān)研究當(dāng)年獲得了廣東省科學(xué)技術(shù)獎?!滨U習(xí)琛說。
雖然目前還沒有圍繞微小RNA機(jī)制的藥物上市,但鮑習(xí)琛認(rèn)為這類藥物前景光明。他舉了兩個例子:“有一類被命名為miR-34的微小RNA,研究人員發(fā)現(xiàn)它能阻止癌細(xì)胞分裂,抑制腫瘤生長。還有一類微小RNA能讓體細(xì)胞重新分化為神經(jīng)元細(xì)胞,如果成藥,有望讓腦中風(fēng)等腦損傷患者得到恢復(fù)?!?/p>
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