Двама учени от САЩ с Нобел за откриването на микроРНК и ролята ѝ в посттранскрипционната генна регулация

Двама американски учени – Виктор Амброс и Гари Рувкун, са удостоени с Нобеловата награда за медицина и физиология за 2024 г. за откриването на микроРНК молекули и тяхната роля в генната регулация, съобщи Нобеловият комитет.

Виктор Амброс и Гари Рувкун откриха микроРНК, нов клас малки РНК молекули, които играят решаваща роля в генната регулация. Тяхното новаторско откритие в малкия червей C. elegans разкрива един изцяло нов принцип на генна регулация. Това се оказа от съществено значение за многоклетъчните организми, включително и хората. МикроРНК се оказват фундаментално важни за това как организмите се развиват и функционират, посочват от комитета.

Еволюцията на многоклетъчни организми от едноклетъчни предци, където всеки клетъчен тип придобива специализирани функции, изисква все по-сложни механизми на генна регулация. Освен транскрипционната генна регулация, медиирана от ДНК-свързващи фактори, действащи върху регулаторни последователности, други форми на контролни системи се появяват, когато организмите се развиват с нарастваща сложност. В продължение на стотици милиони години гените, кодиращи т. нар. микроРНК, се разширяват в геномите на многоклетъчни организми, за да упражняват посттранскрипционен контрол върху стабилността на иРНК и транслацията на протеини. МикроРНК и техният начин на генно регулиране остават напълно неизвестни до откритието на Виктор Амброс и Гари Рувкун през 1993 г., отбелязват от Нобеловия комитет.

Двамата нобелови лауреати изследват мутантни C. elegans нематоди с дефекти в развитието, причинени от промени в генетичните локуси lin-4 и lin-14. Лабораторията на Амброс клонира гена lin-4 и прави изненадващото откритие, че той не кодира протеин. Вместо това, той кодира къса 22-нуклеотидна некодираща РНК. Успоредно с това, лабораторията на Рувкун установи, че lin-4 регулира lin-14 чрез множество елементи в неговия 3' нетранслиран регион (3'UTR).

При сравняване на информацията за последователността, те дефинираха частична комплементарност на последователността между късата некодираща lin-4 РНК и 3'UTR елементите на lin-14. Това предостави първи поглед към концептуално нов тип регулаторна РНК: микроРНК милекули.

През 2000 г. лабораторията на Рувкун разкрива силно запазената микроРНК let-7, което доведе до последващото идентифициране на хомоложни микроРНК в различни животински видове, включително хора. Това предизвиквя интензивни усилия за клониране и секвениране за идентифициране на микроРНК в животинското царство, което доведе до откритието, че микроРНК обхващат голяма група регулатори, които контролират обширни мрежи от гени, кодиращи протеини. Откритието на Амброс и Рувкун беше напълно неочаквано и разкри еволюционно запазен посттранскрипционен регулаторен механизъм, медииран от микроРНК, с критични роли в развитието на животните и за функцията на тъканите на възрастни, поясняват още от комитета.

Към момента на удостояването с Нобелова награда Виктор Амброс (роден 1953 г.)  работи като изследовател в Медицинско то училище на Масачузетския университет в Уорчестър, щата Масачузетс, САЩ, а Гари Рувкун (роден 1952 г. е изследовател в Масачузетската обща болница и Харвардското медицинско училище в Бостън, щата Масачузетс, САЩ.