2024年诺贝尔生理学或医学奖
2024年诺贝尔生理学或医学奖的获奖者维克托·安布罗斯 (Victor Ambros) 和加里·鲁夫坎 (Gary Ruvkun) 因其发现微小核糖核酸 (microRNA，简称miRNA) 及其在转录后基因调控中的作用而获此殊荣。这一突破对基因调控的理解具有深远的影响。
微小核糖核酸 (microRNA, miRNA) 是什么？
是一类小分子RNA，通常只有20-24个核苷酸长。这类RNA并不编码蛋白质，但却在基因表达调控中发挥重要作用。它们通过与靶mRNA（信使RNA）结合，调节靶mRNA的稳定性和翻译过程，从而抑制或减少相应蛋白质的产生。
微小核糖核酸的发现
1993年，维克托·安布罗斯及其同事在模式生物秀丽隐杆线虫（C. elegans）中首次发现了一种名为lin-4的小RNA。这是首个被发现的miRNA，lin-4通过与lin-14基因的mRNA结合，抑制该基因的翻译，而不是通过传统的编码蛋白质的方式来发挥作用。随后，鲁夫坎的团队发现了另一种关键miRNA——let-7，这也在多种生物中存在，包括人类。这一发现表明，miRNA是一个普遍的基因调控机制。
转录后基因调控的作用
基因表达是一个复杂的过程，涉及基因从DNA到功能性蛋白质的转录和翻译。在转录之后，miRNA通过以下几种方式调控基因表达：
mRNA降解：miRNA可以与靶mRNA的3'非翻译区（3' UTR）结合，导致mRNA的不稳定性，加速其降解，从而降低蛋白质的产生。
抑制翻译：miRNA可以通过与mRNA结合直接阻止核糖体对mRNA的翻译过程，从而减少蛋白质合成。
影响细胞发育与分化：miRNA在细胞发育和分化过程中起重要作用，通过精细调控关键基因的表达，它们决定了细胞命运、组织发育等。
生物医学意义
miRNA的发现和深入研究揭示了许多在发育、癌症、代谢疾病和神经退行性疾病中的重要作用。它们被证明与癌症、心血管疾病、神经系统疾病等相关，异常的miRNA表达可能导致疾病的发生和发展。因此，miRNA已经成为许多新型诊断标志物和潜在治疗靶点。例如，研究者们正在探索通过调控miRNA来开发新的治疗手段，以应对癌症和其他疾病。
总结
安布罗斯和鲁夫坎对miRNA及其在基因调控中的发现，揭示了基因调控的一个新层次——转录后调控。这不仅扩展了我们对基因表达调控网络的理解，也为医学领域带来了巨大的潜在应用。这一发现表明，非编码RNA在生物学中的作用远超之前的认知，极大地改变了现代生物学和医学的发展方向。