■ 專欄

　　發(fā)現(xiàn)微RNA，對(duì)于人類的生命健康與生存發(fā)展，都具有深遠(yuǎn)意義。

　　一年一度、備受矚目的諾貝爾獎(jiǎng)，照例率先公布了生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)名單。

　　據(jù)新華社報(bào)道，瑞典卡羅琳醫(yī)學(xué)院10月7日宣布，美國(guó)科學(xué)家維克托·安布羅斯和加里·魯夫坎因發(fā)現(xiàn)微小核糖核酸（簡(jiǎn)稱微RNA）及其在轉(zhuǎn)錄后基因調(diào)控中的作用而獲得2024年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。這項(xiàng)新發(fā)現(xiàn)，對(duì)于攻克哪些疾病具有啟發(fā)，對(duì)人類生活又有何作用？

　　一種全新的基因調(diào)控原理

　　微RNA或許讓人們感到陌生，但它是生命活動(dòng)中的重要分子。生命體，如人體有不同的細(xì)胞和組織，如肌肉、心臟、大腦，需要由不同的細(xì)胞中的染色體（DNA）中的信息來(lái)發(fā)出指令，編碼產(chǎn)生蛋白質(zhì)。

　　產(chǎn)生不同組織和蛋白質(zhì)的根源在于基因調(diào)控，它允許每個(gè)細(xì)胞只選擇相關(guān)的指令，從而確保每種細(xì)胞類型中只有正確的基因組是活躍的。

　　過(guò)去認(rèn)為，RNA有兩類，一種參與編碼蛋白質(zhì)，即指導(dǎo)合成蛋白質(zhì)的信使RNA，另一種是不能編碼蛋白質(zhì)的RNA，稱為非編碼RNA，微RNA是非編碼RNA中的一種。它的長(zhǎng)度很短，僅有21-23個(gè)核苷酸，故稱為微RNA（miRNA）。

　　安布羅斯和魯夫坎發(fā)現(xiàn)，微RNA是一類在基因調(diào)控中起關(guān)鍵作用的新型微小分子，并且也間接或直接參與了基因編碼。微RNA與一種或多種信使RNA（mRNA）分子部分互補(bǔ)，從而下調(diào)基因表達(dá)，包括翻譯抑制。因此，他們開(kāi)創(chuàng)性地揭示了一種全新的基因調(diào)控原理，后者對(duì)包括人類在內(nèi)的多細(xì)胞生物至關(guān)重要。

　　在20世紀(jì)80年代，安布羅斯和魯夫坎在秀麗隱桿線蟲(chóng)中研究了兩種突變的基因lin-4和lin-14。在此之前，安布羅斯已經(jīng)證明lin-4基因似乎是lin-14基因的負(fù)調(diào)節(jié)因子。然而，lin-14活性是如何被阻斷的尚不清楚。

　　之后，安布羅斯和魯夫坎進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)，表明lin-4微RNA通過(guò)與mRNA中的互補(bǔ)序列結(jié)合來(lái)關(guān)閉lin-14微RNA，從而阻斷l(xiāng)in-14蛋白的產(chǎn)生。這是一種以前未被發(fā)現(xiàn)的基因調(diào)控原理，由一種以前未知的RNA類型，即微RNA介導(dǎo)。1993年，這些結(jié)果發(fā)表在《細(xì)胞》雜志的兩篇文章中。

　　然而，如同所有新發(fā)現(xiàn)和新生事物出現(xiàn)一樣，最初科學(xué)界對(duì)此保持了沉默。一些研究人員認(rèn)為，這只不過(guò)是秀麗隱桿線蟲(chóng)的一個(gè)基因調(diào)控特點(diǎn)，可能與人類和其他更復(fù)雜的動(dòng)物無(wú)關(guān)。

　　但在2000年，魯夫坎團(tuán)隊(duì)又發(fā)現(xiàn)了由let-7基因編碼的另一種微RNA，之后其他研究人員也發(fā)現(xiàn)了多種微RNA，而且單個(gè)微RNA可以調(diào)節(jié)許多不同基因的表達(dá)，相反，單個(gè)基因可以被多個(gè)微RNA調(diào)節(jié)，從而協(xié)調(diào)和微調(diào)整個(gè)基因網(wǎng)絡(luò)。這些發(fā)現(xiàn)逐漸改變了人們的看法。現(xiàn)在已知人類基因組編碼，有超過(guò)1000個(gè)微RNA在起作用。

　　不只利于預(yù)防和治療癌癥

　　發(fā)現(xiàn)微RNA有什么用？概括地講，微RNA對(duì)生物體的發(fā)育和功能具有本質(zhì)上的重要性，可以解釋很多疾病原理，因而可用以治療疾病，研發(fā)疫苗和藥物，還可用以調(diào)控作物生長(zhǎng)，增加作物產(chǎn)量。

　　首先，微RNA基因調(diào)控已經(jīng)存在于自然界數(shù)億年。這種機(jī)制使越來(lái)越復(fù)雜的生物體能夠更精致地演化，如促進(jìn)人的演化，因?yàn)闆](méi)有微RNA，細(xì)胞和組織就無(wú)法正常發(fā)育，人的肌肉或神經(jīng)細(xì)胞從胚胎期就不能正常發(fā)育。

　　其次，通過(guò)微RNA調(diào)控可以找到治療疾病的線索和途徑。let-7是目前研究最為廣泛的微RNA之一，研究人員發(fā)現(xiàn)，這一微基因在多種腫瘤中表達(dá)下調(diào)。而且，let-7能夠靶向高遷移率蛋白A2（HMGA2）從而抑制細(xì)胞增殖，發(fā)揮抑癌基因的作用，有利于預(yù)防和治療癌癥。

　　同時(shí)，研究發(fā)現(xiàn)分化程度越低的細(xì)胞，let-7表達(dá)水平越低，因而有望作為低分化腫瘤的標(biāo)志物，也成為診斷和治療癌癥的標(biāo)志。更新的研究發(fā)現(xiàn)，let-7與食道癌放化療敏感性密切相關(guān)，也提供了食道癌治療的新方向。

　　不只是癌癥，許多疾病也與微RNA有關(guān)。編碼微RNA的基因突變可導(dǎo)致先天性聽(tīng)力損失、眼睛和骨骼等器官的疾病。與微RNA相關(guān)的一種蛋白質(zhì)發(fā)生突變會(huì)導(dǎo)致胸膜肺母細(xì)胞瘤家族性腫瘤易感綜合征（DICER1），是一種罕見(jiàn)但嚴(yán)重的綜合征，與各種器官和組織的癌癥有關(guān)。

　　同樣，微RNA也與植物生長(zhǎng)有關(guān)，由于其有抑制病毒的作用，可以用來(lái)保護(hù)植物免受病毒感染，以增加作物產(chǎn)量。

　　總之，微RNA雖小，但不可小覷，其發(fā)現(xiàn)對(duì)于人類的生命健康與生存發(fā)展，都具有深遠(yuǎn)意義。

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責(zé)任編輯：李桐