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专注于医学类科普，偶尔游戏安利，极少书籍安利~
2024年10月7日下午5：30，迎来了本年度的第一个诺贝尔奖。
讲道理木木其实对诺贝尔奖有一定的关注与热爱，但并非出于对获奖者的十分关注（自然，我国科学家获选肯定是欢天喜地不易），而是自己能够见证科学的“尾巴”（即便这些科学成果有些是好几十年前的）。
闲话说多些许了…转至正题：
2024年的诺贝尔生理学/医学奖授予了美国生物学家维克多·安布鲁斯（Victor Ambros）和 加里·鲁夫肯（Gary Ruvkun），以表彰他们发现microRNA及其在后转录基因调控中发挥的作用。其背后深层含义：发现RNA干扰（RNAi）。
Victor Ambros（左）和 Gary Ruvkun（右）（图片来源：瑞典皇家科学院）
了解下来，可谓是充满故事性的科研之旅。如何理解这两位科学家所作的工作，我打算由浅入深地尝试进行：
传统观念的基因调控模式
基因调控我们人体的各项机能，这其实已经成为公认的道理。各项技能包括方方面面，表现在外的例如：一个人长相如何，个子多高；表现在里的例如：细胞如何发挥自己细微的作用等等。一些列的背后其实都因为基因：你实在是太重要！
基因调控的模式其实早在高中生物就被我们熟知：基因位于DNA序列中，通过DNA复制、转录为mRNA，再将mRNA翻译为蛋白质，最后这些蛋白质到不同的细胞中发挥各自的作用。
但值得注意的一点是：DNA上并非所有的基因都会被转录翻译为蛋白质，而是存在特定的DNA序列（精心挑选）才会被转录翻译。
下图是简图：一条长长的DNA，会从启动子（可以理解为基因领队）开始识别，一直识别到终止子（基因尾巴）。这里头十分复杂，还有什么内含子、外显子、增强子和沉默子等如此多的精细调控，我们点到为止便可。
简而言之：（传统观念）基因特定序列会通过复制-转录-翻译为蛋白质，随后蛋白质在机体发挥各自的作用。
线虫魅力，颠覆观念
讲完传统观念下的基因调控模式，那么就开始讲两位科学家的贡献了。聪明的读者肯定知道了贡献肯定是颠覆了以上传统观念~
线虫：一种只有1000多个细胞的小生物。一种十分适合研究基因调控机制的生物。（为什么不选人体、动物巴拉巴拉的，其实一是太贵（可能？），二是太过于复杂，基础尚未被摸清，还不能一步登天哈哈哈）
两位选择了秀丽隐杆线虫，这种线虫的优势在于：线虫虽小，”五脏“俱全（神经、肌肉）。
关于这个线虫，还有个科学研究是讲人体或许可以长生不老的，感兴趣的友友可以密切关注一下我！（后续我也会展开书写）
早先的研究发现了，线虫有两种特殊的突变类型，分别称为lin-4基因突变（lin-4基因缺乏）和lin-14基因突变（lin-14基因缺乏），共有两种。这两种特殊在哪呢？它们的发育是对着/反着长的。例如lin-4长，lin14短；lin-4包含更多细胞，发育更加迅速，而lin-14则反之。（另外还有一种是野生型）。
lin14则是负责调控线虫早期生长发育的基因。lin-4则是一种只能编码出有且只有一种的RNA的基因。
这就纳闷了，为啥都是突变线虫，却存在反着长的如此奇怪情况呢？由于基因调控生物发育，科学家意识到这里头肯定存在基因还尚未发现的特殊之处。
撸起袖子研究
他们利用当下医学常见的基因测序，研究了线虫的基因，见下图的右下角：
放大图片：
居然发现了lin-4与lin-14基因之间存在明显的互补性！而且这并非是偶然，因为对于这类型的线虫而言，其本身所能够转录的基因组也不多。
而且lin-4基因也只能编码转录出一种RNA，便能够与lin-14有配对。
难道说就是这种互补配对情况导致了这两种类型出现了如此大的发育差异？
真相大白！
刚刚提到了：lin-4也只能编码转录出一种RNA，便能够与lin-14有配对。这种RNA由于包含的序列十分小，只包含了22个基因序列，所以我们称它为小RNA，也就是：microENA。这种RNA不具备翻译为蛋白质的功能，那么它有啥作用呢？
就是...窝里斗！
它的作用就是杀死lin-14基因的RNA！！！
lin-14基因的RNA刚刚提到是和micro-RNA互补配对的，因此micro-RNA很容易就在茫茫基因海中发现到他的猎物，然后通过：与lin-14的RNA进行互补配对，从而阻止 lin-14 蛋白质的产生。
lin-14你不是想要复制蛋白质的吗？我把你的RNA都咔嚓掉了，你还怎么复制？刚刚提到lin-14是调控线虫生长发育的基因。此刻lin-14无法发挥作用。所以lin-4基因突变后，没有办法阻止lin-14发挥其生长发育的作用，自然线虫就变长变粗。而和lin-14突变型相比自然差异明显了哈哈。
由此！真相大白！正是因为micro-RNA阻止 lin-14 蛋白质的产生，所以lin-14长得又细又小！
一种由以前未知的 RNA 类型 microRNA 介导的基因调控新原理被发现了！
该研究结果于 1993 年以两篇文章的形式发表在《细胞》杂志上。但一开始，其实科学界对发表的研究结果几乎保持了沉默。沉默！
巴拉巴拉：研究的是线虫罢了，有可能就是线虫比较特殊。有本事也在人类中也发现这个机制。
在2000年，还真被发现了（鲁夫肯团队发现的）：发现了一种由 let-7 基因编码的 microRNA。而这个let-7基因，高度保守，存在于整个动物界…
在随后的几年里，人们发现了数百种不同的 microRNA。今天，我们知道人类有超过 1000 种不同 microRNA 的基因，并且 microRNA 的基因调控在多细胞生物中是普遍存在的。
现在很多医学生科研都是与这个小小的RNA离不开关系啊！评论区的友友告诉我其背后更宝贵的是：RNA干扰（RNAi）的发现，通过沉默相关基因，甚至可以在癌症的临床实践中发挥巨大作用！！！
基因调控如此神秘，如此复杂，如此精准，确实在历史长河中人类都宛如摸着石头过河。打破了传统观念，我们发现基因调控其中背后更加神秘，正是多种参与调控，世界便更加丰富多彩。
同时也感叹这两位科学家确实锲而不舍，即便是当时面临到科学界的沉默，也始终一直向前努力！就像爬楼一般，一直向上，总会有所收获。命运与大自然都是如此神秘啊！
我是木木，一个好玩又有趣的科普分享大王~
创作不易~在写这篇的时候，也学到了不少知识！
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参考资料
参考资料
[1] Rosalind C. Lee, Rhonda L. Feinbaum and Victor Ambros (1993) “The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14”. Cell, 75(5), pp. 843–854.
[2] Bruce Wightman, Ilho Ha, and Gary Ruvkun (1993) “Posttranscriptional regulation of the heterochronic gene lin-14 by lin-4 mediates temporal pattern formation in C. elegans”. Cell, 75(5), pp. 855–862.
[3]Amy E. Pasquinelli, Brenda J. Reinhart, Frank Slack, Mark Q. Martindale, Mitzi I. Kurodak, Betsy Maller, David C. Hayward, Eldon E. Ball, Bernard Degnan, Peter Müller, Jürg Spring, Ashok Srinivasan, Mark Fishman, John Finnerty, Joseph Corbo, Michael Levine, Patrick Leahy, Eric Davidson & Gary Ruvkun (2000) “Conservation of the sequence and temporal expression of let-7 heterochronic regulatory RNA”. Nature, 408(6808), pp. 86–89