В 2024 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была присуждена американским учёным Виктору Амбросу и Гэри Рувкуну за их выдающиеся достижения в изучении микроРНК. Эти открытия не только углубили наше понимание механизмов, управляющих живыми организмами, но и пролили свет на то, как на Земле появилась сложная жизнь, а человеческий организм обрел огромное разнообразие тканей.
МикроРНК: ключ к управлению генами
Работа Амброса и Рувкуна была сосредоточена на микроРНК – коротких фрагментах РНК, которые играют важную роль в регуляции экспрессии генов. Гены, по сути, являются инструкциями для жизни, и то, как они контролируются внутри организма, определяет различные биологические процессы. Именно микроРНК регулирует активность генов в определённых тканях, позволяя клеткам выполнять специализированные функции.
Это открытие объясняет, как одна и та же генетическая информация, содержащаяся в каждой клетке человеческого организма, может приводить к таким разительным различиям в структуре и функциях клеток.
Как одно ДНК создаёт множество типов клеток
Каждая клетка человеческого организма содержит одинаковый набор генов, закодированных в ДНК. Тем не менее, клетки нервной системы, отвечающие за передачу электрических импульсов, отличаются от мышечных клеток сердца, которые ритмично сокращаются. Точно так же клетки печени, выполняющие функции метаболической "электростанции", разительно отличаются от клеток почек, фильтрующих мочевину из крови. Светочувствительные клетки сетчатки глаза имеют совершенно иную структуру и функцию по сравнению с белыми кровяными клетками, которые защищают организм, вырабатывая антитела.
Это разнообразие возникает благодаря дифференцированной экспрессии генов в различных тканях, что во многом и определяется микроРНК.
Революционное открытие
Американские учёные Виктор Амброс и Гэри Рувкун первыми обнаружили микроРНК и раскрыли её важность для контроля за генами. Эти молекулы регулируют экспрессию генов, оказывая влияние на то, как они «включаются» или «выключаются» в разных клетках и тканях. В результате, благодаря их открытию, стало возможным объяснить, как клетки одного организма могут обладать такими различными функциями.
Нобелевская ассамблея Каролинского института Швеции высоко оценила значимость работы Амброса и Рувкуна. В своём заявлении они отметили: «Их революционное открытие раскрыло совершенно новый принцип регуляции генов, который оказался важным для многоклеточных организмов, включая человека».
Важность микроРНК для человека
Сегодня известно, что в человеческом геноме закодировано более 1000 микроРНК, каждая из которых играет важную роль в управлении экспрессией генов. Эти молекулы помогают организму поддерживать гомеостаз, регулируют рост клеток и даже принимают участие в иммунных ответах.
Финансовое вознаграждение и признание
Премия 2024 года, как и всегда, сопровождается не только признанием научного сообщества, но и значительной денежной наградой. Лауреаты разделили между собой призовой фонд в размере 11 миллионов шведских крон, что эквивалентно 810 000 фунтов стерлингов. Эти средства служат признанием значительного вклада в науку и стимулируют дальнейшие исследования в этой области.
Таким образом, открытие микроРНК стало ключевым шагом в понимании того, как организмы развиваются и функционируют на молекулярном уровне.