編者按：
2024年10月7日，2024年諾貝爾生理學或醫學獎授予美國科學家維克托·安布羅斯（Victor Ambros）和加里·魯夫昆（Gary Ruvkun），表彰他們發現了微小核糖核酸（microRNA，miRNA）及其在轉錄后基因調控中的作用。
miRNA如何被發現？運作機制如何？會對人類帶來哪些影響？我們邀請到中國醫學科學院基礎醫學研究所腫瘤生物學家張宏冰教授做深入解讀。
miRNA的發現與運作機制
安布羅斯和魯夫昆早在上世紀90年代，發現秀麗隱桿線蟲中的一個基因并不編碼蛋白質。相反，它編碼了一個22個核苷酸的非編碼微小RNA（miRNA），這個miRNA通過序列互補配對到一個基因信使RNA（mRNA）的3'非翻譯區，在轉錄后水平上通過降解靶點mRNA或抑制其蛋白質翻譯，對基因的表達進行負調控。由于這個miRNA僅在線蟲中發現，尚無證據表明miRNA在其他生物體內普遍存在，直到魯夫昆在秀麗隱桿線蟲發現了另一個miRNA，這條miRNA在生物體包括人類普遍存在，才引起了眾多的科學家關注，并且隨著高通量和低成本DNA測序技術的迅猛發展，無數研究人員蜂擁而至參與發掘出數千個新miRNA，進入了當今火爆的包括miRNA在內的非編碼RNA研究時代。
多細胞生物體如人類，由不同類型的細胞組成了多種組織和器官，雖然這些細胞含有相同的DNA遺傳信息，而RNA表達調控卻千變萬化，是諾貝爾獎經常光顧的研究領域。安布羅斯和魯夫昆的突破性發現挑戰了脫氧核糖核酸（DNA）通過轉錄為RNA，然后將RNA翻譯成蛋白質的遺傳信息傳遞中心法則，揭示了細胞表達出不同的蛋白質、產生不同類型細胞、行使不同功能的機制。因此，miRNA對生物體的發育和功能至關重要，其異常調控可能參與癌癥、心血管疾病、神經系統疾病等諸多疾病的發生發展。
miRNA的研究意義及前景
未來對miRNA的研究將聚焦在不同細胞和不同生理/病理狀態下，調節miRNA表達的機制、miRNA的調控作用和對細胞功能的影響；解析miRNA結構和表達異常與癌癥等疾病的因果關系。?miRNA的結構變化和表達異常可成為疾病的診斷、預后判斷、療效監測生物標記物和治療靶點。如何有效地抑制或激活特定的miRNA，優化miRNA合成和遞送技術，降低miRNA不良反應將是今后藥物研發?重點。簡而言之，這個miRNA基礎研究成果有望幫助闡明多種疾病的發生機制，為疾病的診斷和治療提供嶄新視角。
撰稿：張宏冰
編輯：戴申倩
