諾貝爾獎授予微小RNA調控基因作用的發現

今年的諾貝爾生理學或醫學獎已被授予給兩位美國科學家，維克多·安布羅斯和加里·魯夫昆，因爲他們開創性地發現了微小 RNA（miRNA），這種微小的 RNA 分子在調節基因活性方面起着關鍵作用。他們的研究揭示了一種控制我們的細胞決定表達哪些基因以及何時表達的基本機制。這一發現徹底改變了我們對基因調控的理解。

幾十年來，科學家們一直試圖回答這樣一個問題：我們的細胞都含有相同的 DNA，爲什麼卻能產生如此截然不同的細胞類型。爲什麼神經細胞、肌肉細胞和肝細胞儘管具有相同的遺傳信息，但外觀和功能卻如此不同？安布羅斯和魯夫昆在微小 RNA 方面的工作爲解開這個謎題提供了關鍵的一塊拼圖。

這兩位研究人員好奇不同的細胞類型是怎樣發育的。DNA 充當藍圖，每個細胞都擁有一份這樣的藍圖。然而，形成的細胞類型取決於 DNA 的哪些部分被激活（或“表達”）。這個過程被稱爲基因調控，這保證了細胞只使用與它們相關的指令。

爲了合成蛋白質，一段 DNA（這種雙鏈分子）會被複制，從而產生一種被稱作信使 RNA（mRNA——別跟 miRNA 弄混了）的單鏈分子。

顧名思義，這種分子起着信使的作用，爲細胞中的蛋白質合成結構傳遞指令。

在 20 世紀 60 年代，我們發現一些蛋白質（被稱爲轉錄因子）能夠和 DNA 的某些部分相結合。

因此，它們通過決定產生哪些 mRNA 來掌控細胞所接收的指令。

這是細胞多樣化的關鍵部分，不過正如兩位近期的獲獎者所指出的，這並非唯一的部分——microRNAs 也起着作用。

MicroRNAs 是基因表達中雖小卻強大的調節因子。

它們通過與目標 mRNA 中的互補序列相結合來發揮作用，阻止蛋白質的生成或者直接引發 mRNA 的破壞。

這種精妙的基因調節機制讓細胞能夠依據自身需求和環境條件對蛋白質的生成進行微調。

安布羅斯和魯夫昆的發現表明，微 RNA 可以直接與 mRNA 結合，並阻止它們被翻譯成蛋白質，在轉錄完成之後提供了第二層控制機制。這一新發現的機制對於我們理解細胞如何發育、運作和適應具有深遠的意義。

在 1993 年的兩項開創性研究中，這兩位研究人員在一種名爲秀麗隱杆線蟲的常見模式生物蠕蟲中證明了這一點。在接下來的幾年裡，研究人員繼續對此進行研究。然後，在 2000 年，魯夫昆的團隊表明，包括人類在內的許多物種都擁有微 RNA，且其使用方式與秀麗隱杆線蟲類似。從那時起，在人類中已經發現了一千多種不同的微 RNA。

“微 RNA 這一開創性的發現引入了一種全新的、出乎意料的基因調控機制，”諾貝爾生理學或醫學委員會副主席奧勒·坎佩說。“微 RNA 對於我們理解胚胎髮育、正常細胞生理以及癌症等疾病非常重要。”

這是具有開創性的，因爲科學界最初的反應參差不齊。許多科學家認定 microRNAs 必定是秀麗隱杆線蟲所特有的。它們如此普遍這一事實，鞏固了安布羅斯和魯夫昆在該領域真正先驅者的地位。

如今，microRNA 的研究領域在不斷擴大。除了在疾病中的作用外，microRNAs 被證明在免疫功能、組織修復乃至大腦發育中均是至關重要的參與者。安布羅斯和魯夫昆的工作開闢了全新的研究領域，所導致的發現遠遠超出了他們最初的研究範圍。

microRNA 調控的發現對人類健康具有重要意義。當涉及 microRNAs 的基因調控系統出現狀況時，可能會導致嚴重的疾病。其中包括癌症、糖尿病和自身免疫性疾病。例如，當本應抑制癌基因（可能導致癌症的基因）的 microRNAs 不能正常發揮作用時，就會致使細胞不受控制地生長，進而引發某些癌症。

新的諾貝爾獎獲得者得到了科學界的廣泛稱讚。

除了榮譽，這兩位研究人員還將平分價值 1100 萬瑞典克朗（約合 81 萬英鎊）的獎金。