Нобелевская премия по физиологии и медицине 2024: ученые объяснили, почему Дарвин был прав

Нобелевскую премию по медицине и физиологии получили Виктор Амброс и Гэри Рувкун

Нобелевская неделя, как обычно, началась с присуждения премии в «области физиологии или медицины». Лауреатами стали американские ученые Виктор Амброс (Victor Ambros) из Гарвардского университета и Гэри Равкан (Gary Ruvkun) из Гарвардской медицинской школы. Согласно формулировке Нобелевского комитета, они удостоены престижной научной награды «за открытие микроРНК и ее роли в посттранскрипционной регуляции генов» (for the discovery of microRNA and its role in post-transcriptional gene regulation).

В суть того, до чего докопались ученые, позволяет вникнуть образное сравнение генома с инструкцией – не только по строительству живых организмов, но и с руководством по эксплуатации их клеток. Всех без исключения клеток нашего организма в том числе.

Хромосомы, содержащиеся в клеточных ядрах, ничем друг от друга не отличаются, стало быть, и наборы генов и, соответственно, инструкций у них одинаковые. А клетки получаются разными – мышечными, к примеру, или нервными. Или любыми другими. Каким таким чудесным образом?

Нынешние лауреаты обнаружили, что дело в регуляции активности генов. Благодаря механизму, существующему миллионы лет, клетки «понимают», какие именно инструкции и руководства к ним относятся. Каждая клетка выбирает свои – только ей предназначенные.

Лауреаты обнаружили, что дело в регуляции активности генов

Генетическая информация поступает от ДНК к информационной РНК (мРНК) посредством процесса так называемой транскрипции. Затем она попадает в клеточный механизм производства белков. Там мРНК транслируются таким образом, что белки производятся в соответствии с генетическими инструкциями, хранящимися в ДНК.

Активность правильного набор генов в каждом типе клеток обеспечивают крошечные молекулы РНК – микро-РНК. В человеческом организме их более тысячи разных.

Микро-РНК еще постоянно корректирует активность тех или иных генов, приспосабливая клетки к изменяющимся условиям окружающей среды. Бывает, правда, что механизм дает сбои. И тогда возникают рак, диабет или аутоимунные заболевания.

Одна микро-РНК может регулировать экспрессию множества различных генов, координируя и отлаживая целые их сети. И наоборот, несколько микро-РНК могут «управлять» одним геном.

Сейчас мало кто сомневается в том, что обнаруженный лауреатами способ регуляции генов работал сотни миллионов лет. Именно он обеспечил эволюцию – от простых организмов к более сложным. Как учил Чарльз Дарвин. По сути, Амброс и Равкан подтвердили, что он прав.

СПРАВКА «КОМСОМОЛКИ»

Большой вклад в науку маленьких червяков

Лауреаты шли к своему открытия с конца 80-х годов прошлого века, работая в лаборатории Роберта Хорвица, который в 2002 вместе с Сиднем Бреннером и Джоном Салстоном получил свою Нобелевскую премию — за исследования генетической регуляции апоптоза (запрограммированной гибели клеток).

Амброс и Равкан были у него аспирантами – изучали крошечных червей C. еlegans. Эти существа, несмотря на свои размеры (около 1 мм) и примитивность демонстрировали многообразие различных типов клеток. На их примере ученые, в итоге, и показали, как работает механизм регуляции посредством микро-РНК. Обнаружив его, конечно.

Результаты исследований, которые ныне привели к Нобелевской премии, были опубликованы в 1993 году в двух статьях в журнале Cell. Коллеги им не поверили. В том смысле, что обнаруженный механизм присущ и людям, и вообще сложным существам, а не только червякам. Но в 2000 году ученые «предъявили» такую микро-РНК, которая встречается во всем животном мире. И показали ее «управляющую роль».

Окончательное признание заслуг Амброса и Равкан пришло после того, как были обнаружены сотни различных микро-РНК. А регуляция генов с их помощью оказалась универсальной для многоклеточных организмов.