
2024年诺贝尔生理学或医学奖得主维克托·安布罗斯(Victor Ambros)和加里·鲁夫坎(Gary Ruvkun)的研究中,蛔虫确实“立大功”:
1.蛔虫是理想的研究模型:
体型微小但细胞类型丰富:秀丽隐杆线虫(一种蛔虫)体长约1毫米,体型虽小,但拥有神经细胞、肌肉细胞等多种特殊的细胞类型,这些细胞在更大、更复杂的动物中也存在。这使得它成为研究多细胞生物组织如何发育和成熟的有用模型,为科学家研究基因调控提供了一个相对简单且易操作的实验对象。
遗传背景相对简单且易于研究:与高等生物相比,蛔虫的遗传背景相对简单,其基因组相对较小且易于分析。这使得研究人员能够更方便地研究基因的功能和调控机制,为探索基因调控的基本原理提供了便利。
2.基于蛔虫的研究取得重大突破:
发现新的基因调控分子:安布罗斯和鲁夫坎在研究蛔虫的过程中,发现了一种名为lin-4的基因。该基因产生的一种异常短的RNA分子,缺乏蛋白质生产代码,这与当时已知的基因编码蛋白质的认知不同。进一步研究发现,这种小RNA分子可以抑制另一种基因lin-14的表达,从而控制幼虫的发育时间。这是一种全新的基因调控方式,为后续发现微小RNA(miRNA)及其在转录后基因调控中的作用奠定了基础。
- 揭示全新的基因调控原理:通过对蛔虫的研究,两位科学家揭示了一种新的基因调控水平。这种由以前未知的RNA类型(miRNA)介导的基因调控新原理,在整个进化过程中都得到了保留,对包括人类在内的多细胞生物至关重要。现在已知人类基因组编码了超过一千个miRNA,它们在生物体的发育、细胞分化、生理功能维持以及疾病发生等过程中都发挥着重要的作用。
总之,蛔虫作为实验模型在安布罗斯和鲁夫坎的研究中起到了关键作用,他们的研究成果不仅为基因调控领域带来了突破性的进展,也为人类理解生命活动的基本原理以及相关疾病的研究和治疗提供了重要的理论基础。