Il-Premju Nobel għall-Fiżjoloġija jew il-Mediċina 2024 ingħata lil Victor Ambros (l-Iskola Medika ta' l-Università ta' Massachusetts) u Gary Ruvkun (l-Iskola Medika ta' Harvard/Isptar Ġenerali ta' Massachusetts) għall-iskoperta innovattiva tagħhom tal-microRNA u r-rwol kritiku tiegħu fir-regolamentazzjoni tal-ġeni post-traskrizzjoni. Ix-xogħol tagħhom żvela mekkaniżmu ġdid li bih l-attività tal-ġeni hija regolata, u b'hekk ifassal mill-ġdid il-fehim tagħna tal-funzjoni ġenetika.
Dwar ir-Rebbieħa
Victor Ambros twieled f'Hanover, New Hampshire, fl-1953. Huwa kiseb PhD mill-MIT fl-1979 u wettaq riċerka post-dottorat hemmhekk mill-1979 sal-1985. Wara li stabbilixxa l-laboratorju tiegħu fl-Università ta 'Harvard fl-1985, huwa aktar tard ingħaqad ma' Dartmouth Medical School (1992-2007) u ilu mill-Iskola Medika ta 'Massachusetts.
Gary Ruvkun twieled f'Berkeley, California, fl-1952. Huwa rċieva l-PhD tiegħu mill-Università ta 'Harvard fl-1982 u temm ix-xogħol post-dottorat tiegħu fil-MIT mill-1982 sal-1985. Huwa stabbilixxa l-laboratorju tiegħu fl-Iskola Medika ta' Harvard u l-Isptar Ġenerali ta 'Massachusetts fl-1985, fejn ikompli r-riċerka tiegħu.
Il-Misteru tar-Regolament tal-Ġene
Il-kromożomi tagħna jaħżnu l-pjan għal kull ċellula fil-ġisem tagħna, iżda tipi differenti ta 'ċelluli, bħal ċelluli tal-muskoli u tan-nervituri, juru differenzi funzjonali drammatiċi. Din id-diskrepanza hija dovuta għar-regolamentazzjoni tal-ġeni-il-proċess li jiżgura li kull ċellula tattiva biss il-ġeni rilevanti għall-funzjoni tagħha, u żżomm ġeni oħra inattivi. Ambros u Ruvkun kienu partikolarment intrigati minn kif jiżviluppaw tipi differenti ta 'ċelluli u skoprew klassi ġdida ta' RNA, microRNA (miRNA), li għandha rwol ewlieni f'dan ir-regolament.
L-iskoperta rivoluzzjonarja tagħhom żvelat prinċipju kompletament ġdid ta 'kontroll tal-ġeni, wieħed li huwa vitali għall-iżvilupp u l-funzjonament ta' organiżmi multiċellulari, inklużi l-bnedmin. Illum, huwa magħruf li l-ġenoma uman jikkodifika aktar minn 1,000 mikroRNA differenti, u jenfasizza l-importanza profonda tax-xogħol tagħhom.
Dimensjoni Ġdida tal-Kontroll tal-Ġene
Il-Premju Nobel ta’ din is-sena jenfasizza l-iskoperta ta’ mekkaniżmu regolatorju kruċjali fiċ-ċelloli li jikkontrolla l-attività tal-ġeni. Tradizzjonalment, l-espressjoni tal-ġeni kienet mifhuma bħala l-fluss ta 'informazzjoni ġenetika mid-DNA għal messaġġier RNA (mRNA), li mbagħad jiġi tradott fi proteini. Madankollu, Ambros u Ruvkun kixef pass regolatorju li jseħħ wara t-traskrizzjoni, fejn molekuli żgħar ta 'RNA, bħal microRNAs, jinfluwenzaw liema mRNAs huma tradotti fi proteini.
Sa mis-sittinijiet, ix-xjentisti emmnu li fil-biċċa l-kbira skoprew il-mekkaniżmi tar-regolazzjoni tal-ġeni, partikolarment permezz tal-azzjoni ta' fatturi ta' traskrizzjoni-proteini li jikkontrollaw il-produzzjoni tal-mRNA. Iżda fl-1993, Ambros u Ruvkun sfidaw din il-fehma billi skoprew livell ġdid ta 'regolamentazzjoni li tinvolvi l-mikroRNA, li dalwaqt ikun rikonoxxut bħala proċess bijoloġiku kkonservat ħafna u essenzjali madwar l-ispeċi.
A Dudu Ċkejkna, A Breakthrough Maġġuri
Fl-aħħar tas-snin tmenin, Ambros u Ruvkun kienu riċerkaturi post-dottorat fil-laboratorju ta’ Robert Horvitz, li rebaħ il-Premju Nobel 2002 għax-xogħol tiegħu fuq il-mewt taċ-ċelluli programmata. L-organiżmu mudell tagħhom kien in-nematoduCaenorhabditis elegans-dudu ċkejken, twil biss 1mm, b'ċelloli speċjalizzati bħal newroni u ċelloli tal-muskoli. Dan għamilha mudell ideali għall-istudju tal-iżvilupp ta 'organiżmi multiċellulari.
Ambros u Ruvkun kienu partikolarment interessati f'żewġ ġeni,lin-4ulin-14, li dehru li jikkontrollaw iż-żmien tal-proċessi ta 'żvilupp f'dawn id-dud. Ir-riċerka preċedenti ta’ Ambros issuġġeriet danlin-4regolata negattivamentlin-14, iżda l-mekkaniżmu ma kienx ċar. Permezz ta 'analiżi sistematika, Ambros skopra danlin-4ipproduċa molekula RNA qasira mhux tas-soltu li ma kellhiex l-abbiltà li tikkodifika l-proteini.
Fl-istess ħin, Ruvkun kien qed jistudja kiflin-14kienet regolata u sabet lilin-4ma waqqafx il-produzzjoni talin-14mRNA iżda minflok imblukkat it-traduzzjoni talin-14fi proteina. Indunaw li dan RNA qasir minnlin-4kien vinkolanti għal sekwenza komplementari fuq il-lin-14mRNA, jipprevjeni l-produzzjoni ta 'lin-14proteina.
Mekkaniżmu Regolatorju Ġdid
L-iskoperta tagħhom kienet l-iskoperta lilin-4L-RNA, aktar tard ikklassifikat bħala microRNA, irregola l-espressjoni tal-ġeni billi jorbot ma' sekwenzi komplementari fuq mRNA, u kkontrolla t-traduzzjoni tiegħu fi proteina. Din il-forma ġdida ta' regolament post-traskrizzjoni żiedet saff mhux mistenni ta' kumplessità għall-espressjoni tal-ġeni.
Għalkemm l-iskoperta tagħhom fl-1993 inizjalment intlaqgħet b'xettiċiżmu-ħafna jemmnu li kienet speċifika għalC. elegansu mhux relevanti għall-bnedmin-is-sejbiet tagħhom malajr ħadu trazzjoni. Seba 'snin wara, Ruvkun skopra t-tieni microRNA,ejja-7, li, b'differenzalin-4, kien ikkonservat ħafna madwar ir-renju tal-annimali. Din ir-rivelazzjoni qanqlet interess mifrux, u fi żmien ftit snin, ġew identifikati mijiet ta 'microRNAs.
microRNAs: Molekuli Ċkejkna b'Impatt Kbir
Issa nafu li l-mikroRNAs huma espressi minn aktar minn 1,000 ġene fil-bnedmin, li għandhom rwol ewlieni fir-regolazzjoni tal-espressjoni tal-ġeni fl-organiżmi multiċellulari kollha. Jingħaqdu ma' sekwenzi komplementari fuq mRNAs fil-mira, jew jinibixxu t-traduzzjoni tagħhom jew jippromwovu d-degradazzjoni tagħhom. B'mod notevoli, microRNA wieħed jista 'jirregola ġeni multipli, filwaqt li ġene wieħed jista' jiġi kkontrollat minn diversi microRNAs, li jippermetti netwerk regolatorju tal-ġeni kkoordinat ħafna.
L-iskoperta ta 'microRNAs għandha sinifikat bijoloġiku profond. Issa huwa ċar li mingħajr microRNAs, iċ-ċelloli u t-tessuti ma jistgħux jiżviluppaw b'mod normali. Ir-regolamentazzjoni anormali tal-microRNA hija marbuta ma 'mard bħall-kanċer, telf tas-smigħ konġenitali, u disturbi fl-għadam. Mutazzjonijiet fl-enzima Dicer1, li hija meħtieġa għall-produzzjoni tal-microRNA, jikkawżaw sindromu DICER1, kundizzjoni rari assoċjata ma 'forom multipli ta' kanċer.
Riċerka innovattiva b'Impatt Dejjiemi
Ix-xogħol ta 'Ambros u Ruvkun fetaħ fruntiera ġdida fl-istudju tar-regolamentazzjoni tal-ġeni. Is-sejbiet tagħhom żvelaw mekkaniżmu ġdid li ffurmat l-evoluzzjoni ta 'organiżmi kumplessi. Ir-riċerka tagħhom mhux biss avvanzat il-fehim tagħna tal-iżvilupp ċellulari iżda wkoll wittiet it-triq għal approċċi ġodda għat-trattament ta 'mard ikkawżat minn regolazzjoni tal-ġeni mfixkla.
Il-karti seminali tagħhom, ippubblikati fiĊellulafl-1993 uNaturafl-2000, saru pedamenti tar-riċerka ġenetika moderna.
