Victor Ambros és Gary Ruvkun Nobel-díjas Felfedezése
Hétfő délelőtt a stockholmi Karolinska Intézetben bejelentették, hogy Victor Ambros és Gary Ruvkun megosztva kapták meg az idei orvosi-élettani Nobel-díjat. A legrangosabb tudományos elismerést a mikro-RNS felfedezéséért és a génszabályozásban betöltött szerepe meghatározásáért nyerték el, ami segít jobban megérteni, miként működnek a sejtek, és honnan tudják, hogy pontosan mi a feladatuk.
A két amerikai díjazott, az 1953-ban született Victor Ambros, aki jelenleg a Massachusettsi Egyetem orvosi karának professzora, illetve az egy évvel idősebb Gary Ruvkun, a Harvard Egyetem genetikusprofesszora a különféle sejtek fejlődését vizsgálták. E kutatásaik során fedezték fel a mikro-RNS-eket, vagyis a ribonukleinsav-molekulák egy teljesen új, addig nem ismert típusát, amelyekről kiderült, hogy esszenciális szerepet játszanak a génszabályozásban.
A felfedezés egyúttal a génszabályozás egy teljesen új mechanizmusára is fényt derített. Azóta kiderült, hogy az emberi genom több mint ezer mikro-RNS-t kódol. Ambros és Ruvkun a nyolcvanas évek végén a szintén Nobel-díjas Robert Horvitz kutatócsoportjában dolgozott posztdoktori kutatóként. A molekuláris biológiai és genetikai kutatások egyik kedvelt állatmodelljén, a Caenorhabditis elegans nevű fonálférgen kísérleteztek.
Főként azok a gének érdekelték őket, amelyek meghatározták a C. elegans különböző genetikai programjainak időzítését: e gének működése döntötte el, hogy mikor alakultak ki a féreg eltérő működésű sejttípusai. Később, amikor már a saját kutatócsoportjaikat vezetve kutattak tovább, felismerték, hogy a génműködést szabályozó gének egy szokatlanul rövid RNS-molekulát kódolnak, amelyből hiányzik a fehérjeszintézishez szükséges kód.
Ennek a génnek a végterméke a rövid RNS, amely nem mRNS (messenger, azaz hírvivő RNS), és nem egy fehérjemolekula létrehozása a célja. A felfedezést követő vizsgálatok révén feltárták, hogy a mechanizmus a korábban is ismert génszabályozó lépéseknél később hat, így nem a gén RNS-sé történő átírását gátolja, hanem a létrejött RNS-ek blokkolják a fehérjeszintézist.
Kiderült, hogy az egyik szabályozógén által kódolt mikro-RNS kapcsolódik a másik szabályozógén által expresszált, komplementer szekvenciát tartalmazó mRNS-hez, és leállítja a fehérjévé történő átírását. Ezt a merőben új génszabályozó mechanizmust először 1993-ban publikálták a Cell folyóiratban.
A felfedezés a következő években nem igazán ragadta meg a tudományos közvélemény érdeklődését, a legtöbben azt gondolták róla, hogy nincs relevanciája a magasabb rendű élőlényekben, és csak a fonálférgekben működik. Ez a helyzet alapvetően megváltozott 2000-ben, amikor Ruvkun kutatócsoportja talált egy másik gént, amelynek a működését ugyancsak mikro-RNS szabályozta.
Ráadásul ez a gén már nem fonálféreg-specifikus volt, hanem egy erősen konzervált génről volt szó, vagyis szinte változatlan formában jelen volt a legkülönfélébb alacsonyabb és magasabb rendű állatokban. Ez a felfedezés már szenzációként hatott, rengetegen kezdtek mikro-RNS-eket keresni, és alig néhány év alatt több százat felfedeztek közülük.
Ma már jól tudjuk, hogy a mikro-RNS-ek útján történő génszabályozás univerzális a soksejtű életformák körében. A mikro-RNS-ek már sok száz millió éve szabályozzák az élőlények génjeinek működését. Ha hiba csúszik a mikro-RNS-ek működésébe, az a legkülönfélébb károsodásokat okozhatja a sejtek felépülésében és funkciójában, ezért a mikro-RNS-ek szerepet játszanak például a rák, illetve számos genetikai betegség kialakulásában.
Érdekes tény: A mikro-RNS-ek felfedezése óta a kutatók a génszabályozás új dimenzióit tárták fel, és a mikro-RNS-ek szerepe a különböző betegségekben egyre inkább felértékelődik.
Források: Nobel Prize, Nature, Cell
