Нобелевское собрание Каролинского института только что присудило Нобелевскую премию по медицине за 2024 год Виктору Эмбросу и Гари Рувкуну за открытие микроРНК и ее роль в посттранскрипционной регуляции генов.
Нобелевская премия по медицине традиционно открывает сезон Нобелевских премий каждую осень. Недавно ученые были награждены за значительный вклад: в 2021 году — Дэвид Джулиус и Ардем Патапутян за работу над сенсорными механизмами; в 2022 году — Сванте Пяэбо за исследование ДНК неандертальцев; в 2023 году — Каталин Карико и Дрю Вайсман за открытия в области модификации нуклеотидов, которые позволили создать эффективные мРНК-вакцины против COVID-19.
В 2024 году Нобелевская премия будет присуждена Виктору Эмбросу и Гэри Рувкуну за открытие микроРНК — молекул РНК, играющих важную роль в регуляции экспрессии генов. Их работа коренным образом изменила наше понимание того, как клетки контролируют, какие генетические инструкции активируются в тот или иной момент.
Информация, содержащаяся в наших хромосомах, действует как инструкция по эксплуатации для каждой клетки нашего организма. Каждая клетка имеет одну и ту же ДНК, но разные типы клеток, например мышечные и нервные, ведут себя по-разному. Как такое возможно? Ответ кроется в регуляции генов, которая позволяет каждой клетке выбирать только нужные инструкции.
Виктор Эмброс и Гари Рувкун изучали развитие клеток и открыли микроРНК, класс малых молекул РНК. Эти микроРНК являются ключевыми регуляторами, которые помогают контролировать активность генов и обеспечивают активность только нужных генов в каждом типе клеток. Их исследование также показало, что в геноме человека насчитывается более тысячи микроРНК, каждая из которых играет важнейшую роль в развитии и функционировании организмов.
Процесс регуляции генов включает в себя несколько этапов. Генетическая информация переходит от ДНК к мессенджерной РНК (мРНК) в процессе, называемом транскрипцией, а затем эта мРНК переводится в белки. Эмброс и Рувкун обнаружили, что микроРНК действуют, связываясь с мРНК, и тем самым блокируют производство белка. Это позволяет клеткам тонко регулировать свои функции в ответ на меняющиеся потребности организма.
Значение микроРНК выходит за рамки развития клеток. Ненадлежащая регуляция микроРНК может привести к таким серьезным заболеваниям, как рак и аутоиммунные расстройства. Исследователи продемонстрировали, что мутации в генах, кодирующих микроРНК, могут вызывать различные патологии человека, что подчеркивает их важнейшую роль в здоровье.
Открытия Эмброса и Рувкуна открыли новые направления исследований в области регуляции генов. Изучая механизмы, с помощью которых микроРНК влияют на активность генов, ученые надеются лучше понять фундаментальные процессы клеточной биологии и заболевания, возникающие при сбоях в работе этих механизмов.
