發(fā)現(xiàn)微RNA，為何能獲諾貝爾生理學或醫(yī)學獎

一種全新的基因調控原理

微RNA或許讓人們感到陌生，但它是生命活動中的重要分子。生命體有不同的細胞和組織，如人體有肌肉、心臟、大腦等，需要由不同細胞中的DNA來發(fā)出指令，編碼產生蛋白質。

產生不同組織和蛋白質的根源在于基因調控，它允許每個細胞只選擇相關的指令，從而確保每種細胞類型中只有正確的基因組是活躍的。

過去認為，RNA有兩種：一種參與編碼蛋白質，即指導合成蛋白質的信使RNA（mRNA）；另一種是不能編碼蛋白質的RNA，稱為“非編碼RNA”。微RNA就是非編碼RNA中的一種，它的長度很短，僅有21～23個核苷酸，故被稱為“微RNA”。

安布羅斯和魯夫坎發(fā)現(xiàn)，微RNA是一類在基因調控中起關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分子部分互補，從而下調基因表達，包括翻譯抑制。

因此，他們開創(chuàng)性地揭示了一種全新的基因調控原理，后者對包括人類在內的多細胞生物至關重要。

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

之后，安布羅斯和魯夫坎又做了進一步的實驗，表明lin-4微RNA通過與mRNA中的互補序列結合來關閉lin-14微RNA，從而阻斷l(xiāng)in-14蛋白的產生。這是一種以前未被發(fā)現(xiàn)的基因調控原理，由一種以前未知的RNA類型，即微RNA介導。1993年，這些成果發(fā)表在《細胞》雜志的兩篇文章中。

然而，如同很多的新生事物剛出現(xiàn)時一樣，最初科學界對此保持了沉默，因為這與傳統(tǒng)的從DNA到RNA再到蛋白質的路徑和原則并不一樣。而且一些研究人員認為，這只不過是秀麗隱桿線蟲的一個基因調控特點，可能與人類和其他復雜的動物無關。

但是，在2000年，魯夫坎團隊又發(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。而且單個微RNA可以調節(jié)許多不同基因的表達；反過來，單個基因也可以被多個微RNA調節(jié)。這些發(fā)現(xiàn)逐漸改變了人們的看法。現(xiàn)在已知的人類基因組編碼，有超過1000個微RNA在起作用。

不只利于預防和治療癌癥

發(fā)現(xiàn)微RNA有什么用？

概括地講，微RNA對生物體的發(fā)育和功能具有本質上的重要性，可以解釋很多疾病的原理，因而可以用以治療疾病、研發(fā)疫苗和藥物，還可用以調控作物生長，增加作物產量。

首先，微RNA基因調控已經存在于自然界數(shù)億年。這種機制使越來越復雜的生物體能夠更精細地演化，如促進人的演化。因為沒有微RNA，細胞和組織就無法正常發(fā)育，人的肌肉或神經細胞從胚胎期就不能正常發(fā)育。

其次，通過微RNA調控，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)，這一基因在多種腫瘤中表達下調。而且，let-7能夠靶向高遷移率蛋白A2（HMGA2）從而抑制細胞增殖，發(fā)揮抑癌基因的作用，有利于預防和治療癌癥。

同時，還有研究發(fā)現(xiàn)，分化程度越低的細胞，let-7的表達水平越低，因而有望作為低分化腫瘤的標志物，成為診斷和治療癌癥的標志。更新的研究發(fā)現(xiàn)，let-7與食管癌放化療的敏感性密切相關，也提供了食管癌治療的新方向和新線索。

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

同樣，微RNA也與植物生長有關。由于其有抑制病毒的作用，可以用來保護植物免受病毒感染，以增加作物產量。

總之，微RNA雖小，但不可小覷，其發(fā)現(xiàn)對人類的生命健康與生存發(fā)展都具有深遠意義。（責任編輯：白玉磊）