为生命科学筹议大开“传送门”
10月7日,2024年诺贝尔生理学或医学奖揭晓。因发现轻微核糖核酸(microRNA)过甚在转录后基因调控中的作用,科学家维克托·安布罗斯和加里·鲁夫坎获奖。
什么是microRNA?它的发现带来了什么?为什么这次生理学或医学奖既让东谈主出东谈倡导象,又称得上实至名归?就这些问题,科技日报记者连线采访了关系界限筹议东谈主员。
开荒药物研发全新界限
每年诺奖揭晓前,皆有不同的揣测。本年诺奖揣测的“风向标”,包括脂质代谢遗传学、大脑神经等界限重磅后果。
相较于这些界限,microRNA界限频年来发展不算火热,最早的关系筹议可记忆到30多年前。“轻微RNA的发现为生命科学筹议提供了轻车熟路的器具,其要害进程堪比大名鼎鼎的基因裁剪器具‘CRISPR’(2020年获取诺贝尔化学奖)。”北京大学药学院化学生物学系涵养张力勤告诉记者,microRNA这样多年后才获取诺奖,让东谈主有些出东谈倡导象。
北京大学生命科学学院涵养陆剑也觉得,轻微RNA的发现固然应该获奖,但在本年获奖却出乎预感。他先容,这个界限固然前些年发展迅猛,但频年来“流量”和“关爱度”有所下落,不属于科学筹议和诈欺振荡的大热点。此外,2006年诺贝尔生理学或医学奖颁给了RNA搅扰,二者属于吞并界限,但RNA搅扰从主要论文发表到获奖仅用时8年。
“在microRNA被发现参与基因调控之前,东谈主们进行药物研发,主要针对卵白质的调控。有了microRNA,东谈主们意志到调控体内生命举止,不错‘提前’到卵白质酿成之前。”张力勤说,这提供了一种全新的药物类别,为药物研发开荒了新界限,其获奖可谓实至名归。
催生一系列生物筹议器具
左证中心法例,生物的遗传信息从DNA传递给RNA,再从RNA传递给卵白质,完成遗传信息的转录和翻译经过。这个经过莫得提到的microRNA到底起什么作用呢?
“microRNA是一类小的、非编码RNA分子,长度为20—24个核苷酸。”陆剑施展注解,这次诺奖后果发现microRNA通过与传递信息的RNA集合,“隔断”它的翻译,进而在细胞孕育、发育、分化及应激响应中推崇要害调整功能。
恰是这种调整功能的发现,让科学家喜从天降。“东谈主们首先觉得,RNA承担信使、转运、安设工场等任务。但跟着生物技能的发展,越来越多不知谈功能的RNA被发现,这些RNA被称为非编码RNA。”张力勤说,由于microRNA的发现,东谈主们对RNA功能的领会竣事了“破冰”,并发现多数非编码RNA实施着更要害的生命任务。
“microRNA调控还施展注解了基因调控网罗的复杂性。”陆剑说,一个microRNA分子或者靶向数百个信使RNA,而一个信使RNA分子又能被多个microRNA识别,调控网罗的复杂性确保了生命举止的精确有序。自后东谈主们还发现,microRNA与癌症、神经退行性疾病等多种疾病有着密切关系。
轻微RNA的发现让许多学术筹议界限从无到有。“microRNA独创了精确靶向救助的先河,让东谈主们领有了精确调控信使RNA的智力。”张力勤说,microRNA让本质室的筹议器具愈加丰富,催生出一系列转录后调控的器具,进一步助力生命科学和生物医药关系筹议。
“microRNA有物种特异性的脾气,即不同物种间有很大各异。有一小部分microRNA序列及抒发格局在进化中是保守的(在不同物种间保捏基本不变),而物种间不保守(存在较大各异)的microRNA现时阐发较少。”陆剑先容,基于这一脾气,对不保守microRNA进行分析不错揭示microRNA的发祥、演化及与靶基因的共进化等法例,有可能从物种演化的历史长河中发现生物性状调动的机制,进一步阐发生命本源。
要是把生命科学筹议比作探索天地,那么microRNA就如某个次元空间的“传送门”,因为大开了它,东谈主类得以刷新领会,筹议得以开疆辟土。
“跟着信息科学的发展,现时集合生物信息学器具对microRNA与靶基因互相作用进行揣测的筹议仍在连接。”陆剑说,固然microRNA的功能一经不错准确考证,但至极费工费时,要弄清microRNA背后的渊博网罗,还需要渊博的臆想智力和数据救济。
(记者 张佳星)