Учёные из США получили Нобелевскую премию по медицине и физиологии

Нобелевская премия по медицине присуждена американцам Виктору Эмбросу и Гэри Равкану за открытие «фундаментального принципа регуляции активности генов» — микроРНК и её роли в экспрессии генов.

МикроРНК — сравнительно короткие молекулы, которые регулируют процесс синтеза белков и РНК на основе наследственной информации, закодированной в ДНК.

МикроРНК были обнаружены более 30 лет назад, и сегодня их изучение считается перспективным направлением для выявления патологий и болезней на ранних стадиях.

Нобелевский комитет объявил официально в Стокгольме, 7 октября (AP-AFP-BNS), что Нобелевская премия этого года за достижения в области медицины присуждена американцам Виктору Амбросу (Viktor Ambros) и Гэри Рaвкaну (Gary Ravkan) за открытие микро-РНК и ее роль в посттранскрипционной регуляции генов.

«Нобелевская премия этого года присуждается двум учёным за открытие фундаментального принципа регуляции генов», — говорится в пресс-релизе института.

В. Амброс и Г. Равкан сотрудничали в исследованиях, но работали раздельно. Их результаты были опубликованы в двух статьях в 1993 году.

70-летний В. Амброс — профессор Медицинской школы Массачусетского университета, а 72-летний Г. Равкан — профессор Медицинской школы Гарвардского университета.

По словам представителей жюри, понимание регуляции активности генов было важной целью на протяжении десятилетий. Если регуляция генов нарушается, это может привести к серьезным заболеваниям, таким как рак, диабет или аутоиммунные заболевания.

Информацию, хранящуюся в хромосомах, можно сравнить с инструкциями всех клеток человеческого тела. В докладе поясняется, что каждая клетка содержит одни и те же хромосомы, поэтому каждая клетка имеет одинаковый набор генов и одинаковый набор инструкций.

Однако разные типы клеток, такие как мышечные и нервные клетки, обладают очень разными свойствами. Генная регуляция позволяет каждой клетке выбирать только соответствующие инструкции. Это гарантирует, что в каждом типе клеток активен только правильный набор генов.



Лауреатов Нобелевской премии по медицине этого года В. Эмброса и Гэри Равкана интересовало, как развиваются разные типы клеток. Они открыли микро-РНК — новый класс крошечных молекул РНК, которые играют важную роль в регуляции генов.

«Их новаторское открытие выявило совершенно новый принцип регуляции генов, который оказался решающим для многоклеточных организмов, включая человека». Сейчас известно, что в геноме человека имеется более тысячи микроРНК. Их неожиданное открытие раскрыло совершенно новый аспект регуляции генов. «Было доказано, что микроРНК имеют фундаментальное значение для развития и функционирования организмов», — отмечается в докладе.

Как пишет портал BBC, каждая клетка человеческого тела содержит одну и ту же генетическую информацию, записанную в нашей ДНК.

Но, несмотря на идентичную генетическую информацию, клетки человеческого тела сильно отличаются друг от друга по форме и функциям.

Электрические импульсы нервных клеток отличаются от ритмичного биения сердечных клеток. Клетки печени, являющиеся мощным центром обмена веществ, отличаются от клеток почек, которые фильтруют мочевину из крови. Светочувствительные способности клеток сетчатки глаза отличаются от навыков клеток, вырабатывающих антитела для борьбы с инфекцией.

Такое разнообразие может возникнуть из одного и того же исходного материала благодаря экспрессии генов.

Американские ученые первыми открыли микроРНК и то, как они контролируют регуляции генов в разных тканях.

Генетическая информация поступает из ДНК в мессенджер-РНК (мРНК) в результате процесса, называемого транскрипцией, а затем в клеточный механизм для производства белков.

Там мРНК транслируются, чтобы белки производились в соответствии с генетическими инструкциями, записанными в ДНК. С середины XX века несколько самых фундаментальных научных открытий объяснили, как происходят эти процессы.

Без возможности контролировать транскрипцию генов каждая клетка организма была бы идентичной, поэтому микроРНК помогли эволюции сложных форм жизни.

Аномальная регуляция микроРНК может способствовать развитию рака и некоторых заболеваний, включая врожденную потерю слуха и костные нарушения.

Эмброс и Равкан проводили свои исследования на черве-нематоде — C. elegans. Они экспериментировали с мутантной формой червя, у которой не развивались некоторые типы клеток.

В итоге они выделили крошечные фрагменты генетического материала или микроРНК, которые были необходимы для развития червей.

Вот как устроен этот процесс:

Ген или генетическая инструкция содержится в нашей ДНК.
Наши клетки создают ее копию, которая называется мессенджер-РНК или просто мРНК (мы помним ее по вакцинам от Covid-19).

Она выходит из ядра клетки и дает команду белковым фабрикам клетки начать производство определенного белка.
Но микроРНК мешают этому, прилипая к мРНК и останавливая ее работу.

Дальнейшая работа показала, что этот процесс не является уникальным для червей, а представляет собой основной компонент жизни на Земле.

В прошлом году Нобелевской премии в области медицины и физиологии удостоились Каталин Карико (Венгрия) и Дрю Вайсман (США) — за открытия, которые позволили разработать новый тип вакцин на основе РНК.

За два с половиной года короновирусной пандемии использование РНК-вакцин для профилактики Covid-19 помогло спасти десятки миллионов жизней.

Прошлогодняя Нобелевская премия за достижения в области медицины досталась венгерскому биохимику Каталин Карико и американскому иммунологу Дрю Вайсману (Drew Weissman) за открытия, связанные с модификациями нуклеозидных оснований, которые позволили создать эффективные мРНК-вакцины против COVID-19.

Престижная премия состоит из диплома, золотой медали и 11 миллионов долларов. Шведские кроны (почти 952 тысячи евро).

Нобелевские премии по физике будут объявлены во вторник, а лауреаты Нобелевской премии по химии — в среду.

Лауреаты громких литературных премий и премий мира будут объявлены в четверг и пятницу, а сезон завершится в следующий понедельник объявлением лауреата экономической премии.

Премии будут вручены в Осло и Стокгольме 10 декабря, в годовщину смерти Альфреда Нобеля.

В прошлом году премию по медицине получили венгерско-американский биохимик Каталин Карико и американский иммунолог Дрю Вайсман за работу над технологией мРНК, лежащей в основе вакцин COVID-19.

Фото: AP и Reuters.
Источник: AP-AFP-BNS и BBC.