微小核糖核酸蘊藏基因調控之謎

2024年諾貝爾生理學或醫學獎“花落”美國科學家維克托·安布羅斯（左）和加里·魯夫坎（右）。他們關于微小核糖核酸及其在轉錄后基因調控中作用的發現，再次揭示生命的精妙。他們的工作也展現了人類不斷超越已知、探索新知的前行過程。

儲存在染色體內的信息堪稱我們體內所有細胞的“工作說明書”。通過精確控制基因的開啟和關閉，每種細胞類型都能選擇性地使用適合自己的那部分“說明書”。

20世紀60年代，人們發現一種稱為轉錄因子的特殊蛋白質可以與脫氧核糖核酸中的特定區域結合，合成相應的信使核糖核酸，而信使核糖核酸又作為模板，合成表達特定基因功能的蛋白質。從那時起，數千種轉錄因子被鑒定出來，人們一度認為基因調控的主要原理已經被研究清楚了。

然而，安布羅斯和魯夫坎在1993年發表的兩篇論文卻打開了新天地。20世紀80年代末期，安布羅斯和魯夫坎在2002年諾獎得主羅伯特·霍維茨實驗室從事博士后工作，他們對不同類型細胞如何發育產生了濃厚興趣。

在霍維茨的實驗室中，他們研究了一種相對不起眼的約1毫米長的蠕蟲——秀麗隱桿線蟲。盡管體型很小，秀麗隱桿線蟲卻擁有許多特殊的細胞類型，例如神經細胞和肌肉細胞，這些細胞在更大、更復雜的動物中也有，這使得這種線蟲成為研究多細胞生物組織發育和成熟的有用參照物。

生物體內的核糖核酸分為兩種：一種是參與編碼蛋白質的核糖核酸，如指導合成蛋白質的信使核糖核酸；另一種是不能編碼蛋白質的核糖核酸，即非編碼核糖核酸。微小核糖核酸正是非編碼核糖核酸中的一種，由于它是僅有21-23個核苷酸組成的短鏈，因此被稱作微小核糖核酸。

兩位科學家分別研究了線蟲的兩個突變類型：lin-4和lin-14，它們在發育中表現出基因激活時間的異常。在研究中，安布羅斯發現了第一個微小核糖核酸，幾乎同一時期魯夫坎發現了相關調控機制，并指出lin-4和lin-14的基因調控發生在蛋白質合成階段，而不是信使核糖核酸生成階段。

評獎委員會成員解釋說，基因在正確的細胞中被激活，“其中一個機制是我們之前理解的轉錄因子，而微小核糖核酸的發現則展示了另一個新的調控機制，它可以抑制信使核糖核酸的功能，從而使細胞表現出不同的特性。”

（據新華社訊）