米兰-小RNA如何帮助我们理解生命和治疗疾病？—新闻—科学网

几名专家暗示“有些受惊”，但也暗示该成果在情理当中。这不但由于安布罗斯与鲁弗肯是该范畴中无可置疑的前驱，也由于小RNA在根本研究和临床诊疗上的主要性值得第二块奖牌。

miRNA是一类长度仅约20~22个核苷酸的小RNA（small RNA）份子，它其实不直接介入卵白质的合成，而是经由过程调控mRNA影响基因的表达。

北京时候10月7日下战书，2024年诺贝尔心理学或医学奖在瑞典揭晓。奖项授与维克多 安布罗斯（Victor Ambros）和加里 鲁弗肯（Gary Ruvkun），以表扬他们在发现细小RNA（miRNA）和摸索其在转录后基因调控中所起感化的进献。

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20世纪90年月初，安布罗斯与鲁弗肯在研究线虫时发现了首个名为lin-4的miRNA，它可以或许对另外一个基因lin-14进行调控，使线虫表达出滑腻或皱褶的皮肤性状。2000年，鲁弗肯发现了第二个miRNA“let-7”，并证实它在动物界中高度守旧——即相对不变地呈现在分歧的物种之间。这注解miRNA是一种普遍存在的调控机制。

RNA在遗传信息的表达中阐扬侧重要的功能。细胞核的DNA中贮存着生命的“暗码”，这些遗传信息经由过程转录被复制到“信使”RNA（mRNA）中并被带到细胞质，在那边进行卵白质的合成（“表达”），构成生命的组织和功能。分歧在mRNA，miRNA是一类长度仅约20~22个核苷酸的小RNA（small RNA）份子，它其实不直接介入卵白质的合成，而是经由过程调控mRNA影响基因的表达。

得益在二人的首创性工作，现在，人们已在包罗人在内的很多物种中发现了跨越10000种miRNA，它们在胚胎发育、血细胞分化、肌肉功能、病毒传染和癌症等生物学进程中都阐扬了不成或缺的感化。另外，多种起主要调控感化的其它小RNA也陆续被发现，此中小干扰RNA（siRNA）的相干研究更是在2006取得了诺贝尔奖。

为何小RNA如斯主要，以致在在30年间获2次诺奖？它们是若何发生，又是若何进行基因调控的？对疾病医治和药物开辟有何意义？将来的研究标的目的在哪里？10月7日晚，彭湃科技约请了多位范畴内专家进行解读。

料想以外又实至名归：小RNA有高文用

对自2006年以来小RNA范畴第二次获诺奖，几名专家暗示“有些受惊”，但也暗示该成果在情理当中。这不但由于安布罗斯与鲁弗肯是该范畴中无可置疑的前驱，也由于小RNA在根本研究和临床诊疗上的主要性值得第二块奖牌。

小RNA泛指那些含有较少核苷酸序列（小在200个）的RNA份子，miRNA是此中之一。它是DNA转录的产品——起首在细胞核中被转录成一种长链的低级形态，随后被加工成具有特定布局的前体miRNA，接着在细胞质中被进一步切割为更小的RNA份子。但是，它接下来却会承当“不同凡响”的工作。

“RNA的首要功能被认为是作为“模板”来翻译卵白质。”中国科学手艺年夜学生命科学学院传授光寿红告知彭湃科技，“而他们（本届获奖者）的工作第一次发现，有一种很是小的RNA，可以或许起调控感化，而不是用来翻译成卵白质。这在概念上的冲破长短常年夜的。”

这类不被用来翻译成卵白质的RNA被称为“非编码”RNA。除非编码特征以外，人们很快发现，其调控功能对生物的影响普遍而深入。

DNA中的遗传信息就像一幅建筑“蓝图”，基因调控就近似在要决议在什么时候、从哪里最先、用几多材料和人手去建造。调控可以产生在转录前后的各个阶段，而miRNA的感化凡是是在mRNA上对某些基因表达进行按捺。

“假如我们说基因调控有两年夜类的调控因子，一类负责‘做加法’，从无到有决议基因表达的强度，那末另外一类就是miRNA如许的、经由过程下调基因表达来让它不变在某个程度上，更多的是把基因‘关失落’。”中国科学院份子细胞科学出色立异中间研究员吴立刚介绍道，“这么想的话，这个小玩意是特殊主要的。”

miRNA经由过程一系列精致的步调来让特定基因连结“缄默”。经由过程与一类Ago（Argonaute）卵白相连系，miRNA就可以构成一种“RNA引诱缄默复合体”（RISC）。在RISC中，miRNA充任领导，经由过程与方针mRNA的核苷酸序列进行互补配对来‘对记号’，从而辨认需要调控的mRNA序列并与其连系。

“在连系以后，（RISC）可以催化方针mRNA切割，致使mRNA的降解和基因表达的缄默。还可以经由过程禁止核糖体的连系或干扰翻译进程来按捺mRNA翻译成卵白质。”上海科技年夜学生命科学与手艺学院副传授刘如娟注释道。

这类调控为良多根基的生命进程供给了保障。科学家们发现，若经由过程敲除Ago卵白基因的体例来使miRNA没法构成RISC并进行调控，那末胚胎发育、血液细胞割裂等勾当便会没法完成。肝癌、血汗管等疾病也被发现与miRNA调理异常有关——在一些研究中，患者体内的miRNA数目与健康者有显著区分。

miRNA调控对基因的影响不但庞大，并且普遍。“miRNA调控不是‘一对一’的，是‘一对多’或‘多对多’的，能同时调控良多基因。”吴立刚说，“此刻假如要为任何一个生物学进程绘制基因调控的收集图，miRNA老是在中心一个很是主要的位置上。”

另外，miRNA是真核生物内源发生的，且以比力不变和怪异的情势存在在哺乳动物、虫豸和植物体内，这意味着在漫长的进化进程中这类调控机制因其主要性被保存了下来。“几近所有真核生物中，除酿酒酵母等少少数物种，都发现了这类守旧的调控机制，很是广谱。”复旦年夜学生命科学学院研究员任国栋说。

miRNA因为调控基因较多、较为不不变、润色易激发功能改变且难以递送到特定靶点进行表达，是以成药性较差，今朝还没有药物面世。可是，因为它在疾病进程中的表达会产生转变，可以或许被用来当作诊断的指标。

“热点标的目的可能仍是去开辟各类试剂盒，基在miRNA做疾病诊断。”光寿红说。

而siRNA已在药物开辟中获得了骄人功效，它可以或许针对特定mRNA策动缄默结果，对某些遗传性疾病和卵白质过表达引发的疾病供给有用的医治。今朝，美国FDA（食物药品监视治理局）已核准了6款siRNA药物。

“小RNA是全部RNA研究中的一颗‘明珠’，由于它的调控功能特殊壮大和主要，成药性和利用价值也好。”中国科学院年夜学杭州高档研究院副研究员王鑫说，“固然不知道会不会再次得诺奖，但必定会有愈来愈多的小RNA药物和疗法呈现，以造福人类。”

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