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2024年10月7日下午5：30，迎來了本年度的第一個諾貝爾獎。
講道理木木其實對諾貝爾獎有一定的關注與熱愛，但並非出於對獲獎者的十分關注（自然，我國科學家獲選肯定是歡天喜地不易），而是自己能夠見證科學的“尾巴”（即便這些科學成果有些是好幾十年前的）。
閒話說多些許了…轉至正題：
2024年的諾貝爾生理學/醫學獎授予了美國生物學家維克多·安布魯斯（Victor Ambros）和 加里·魯夫肯（Gary Ruvkun），以表彰他們發現microRNA及其在後轉錄基因調控中發揮的作用。其背後深層含義：發現RNA干擾（RNAi）。
Victor Ambros（左）和 Gary Ruvkun（右）（圖片來源：瑞典皇家科學院）
瞭解下來，可謂是充滿故事性的科研之旅。如何理解這兩位科學家所作的工作，我打算由淺入深地嘗試進行：
傳統觀念的基因調控模式
基因調控我們人體的各項機能，這其實已經成為公認的道理。各項技能包括方方面面，表現在外的例如：一個人長相如何，個子多高；表現在裡的例如：細胞如何發揮自己細微的作用等等。一些列的背後其實都因為基因：你實在是太重要！
基因調控的模式其實早在高中生物就被我們熟知：基因位於DNA序列中，通過DNA複製、轉錄為mRNA，再將mRNA翻譯為蛋白質，最後這些蛋白質到不同的細胞中發揮各自的作用。
但值得注意的一點是：DNA上並非所有的基因都會被轉錄翻譯為蛋白質，而是存在特定的DNA序列（精心挑選）才會被轉錄翻譯。
下圖是簡圖：一條長長的DNA，會從啟動子（可以理解為基因領隊）開始識別，一直識別到終止子（基因尾巴）。這裡頭十分複雜，還有什麼內含子、外顯子、增強子和沉默子等如此多的精細調控，我們點到為止便可。
簡而言之：（傳統觀念）基因特定序列會通過複製-轉錄-翻譯為蛋白質，隨後蛋白質在機體發揮各自的作用。
線蟲魅力，顛覆觀念
講完傳統觀念下的基因調控模式，那麼就開始講兩位科學家的貢獻了。聰明的讀者肯定知道了貢獻肯定是顛覆了以上傳統觀念~
線蟲：一種只有1000多個細胞的小生物。一種十分適合研究基因調控機制的生物。（為什麼不選人體、動物巴拉巴拉的，其實一是太貴（可能？），二是太過於複雜，基礎尚未被摸清，還不能一步登天哈哈哈）
兩位選擇了秀麗隱杆線蟲，這種線蟲的優勢在於：線蟲雖小，”五臟“俱全（神經、肌肉）。
關於這個線蟲，還有個科學研究是講人體或許可以長生不老的，感興趣的友友可以密切關注一下我！（後續我也會展開書寫）
早先的研究發現了，線蟲有兩種特殊的突變類型，分別稱為lin-4基因突變（lin-4基因缺乏）和lin-14基因突變（lin-14基因缺乏），共有兩種。這兩種特殊在哪呢？它們的發育是對著/反著長的。例如lin-4長，lin14短；lin-4包含更多細胞，發育更加迅速，而lin-14則反之。（另外還有一種是野生型）。
lin14則是負責調控線蟲早期生長發育的基因。lin-4則是一種只能編碼出有且只有一種的RNA的基因。
這就納悶了，為啥都是突變線蟲，卻存在反著長的如此奇怪情況呢？由於基因調控生物發育，科學家意識到這裡頭肯定存在基因還尚未發現的特殊之處。
擼起袖子研究
他們利用當下醫學常見的基因測序，研究了線蟲的基因，見下圖的右下角：
放大圖片：
居然發現了lin-4與lin-14基因之間存在明顯的互補性！而且這並非是偶然，因為對於這類型的線蟲而言，其本身所能夠轉錄的基因組也不多。
而且lin-4基因也只能編碼轉錄出一種RNA，便能夠與lin-14有配對。
難道說就是這種互補配對情況導致了這兩種類型出現瞭如此大的發育差異？
真相大白！
剛剛提到了：lin-4也只能編碼轉錄出一種RNA，便能夠與lin-14有配對。這種RNA由於包含的序列十分小，只包含了22個基因序列，所以我們稱它為小RNA，也就是：microENA。這種RNA不具備翻譯為蛋白質的功能，那麼它有啥作用呢？
就是...窩裡鬥！
它的作用就是殺死lin-14基因的RNA！！！
lin-14基因的RNA剛剛提到是和micro-RNA互補配對的，因此micro-RNA很容易就在茫茫基因海中發現到他的獵物，然後通過：與lin-14的RNA進行互補配對，從而阻止 lin-14 蛋白質的產生。
lin-14你不是想要複製蛋白質的嗎？我把你的RNA都咔嚓掉了，你還怎麼複製？剛剛提到lin-14是調控線蟲生長發育的基因。此刻lin-14無法發揮作用。所以lin-4基因突變後，沒有辦法阻止lin-14發揮其生長發育的作用，自然線蟲就變長變粗。而和lin-14突變型相比自然差異明顯了哈哈。
由此！真相大白！正是因為micro-RNA阻止 lin-14 蛋白質的產生，所以lin-14長得又細又小！
一種由以前未知的 RNA 類型 microRNA 介導的基因調控新原理被發現了！
該研究結果於 1993 年以兩篇文章的形式發表在《細胞》雜誌上。但一開始，其實科學界對發表的研究結果幾乎保持了沉默。沉默！
巴拉巴拉：研究的是線蟲罷了，有可能就是線蟲比較特殊。有本事也在人類中也發現這個機制。
在2000年，還真被發現了（魯夫肯團隊發現的）：發現了一種由 let-7 基因編碼的 microRNA。而這個let-7基因，高度保守，存在於整個動物界…
在隨後的幾年裡，人們發現了數百種不同的 microRNA。今天，我們知道人類有超過 1000 種不同 microRNA 的基因，並且 microRNA 的基因調控在多細胞生物中是普遍存在的。
現在很多醫學生科研都是與這個小小的RNA離不開關係啊！評論區的友友告訴我其背後更寶貴的是：RNA干擾（RNAi）的發現，通過沉默相關基因，甚至可以在癌症的臨床實踐中發揮巨大作用！！！
基因調控如此神秘，如此複雜，如此精準，確實在歷史長河中人類都宛如摸著石頭過河。打破了傳統觀念，我們發現基因調控其中背後更加神秘，正是多種參與調控，世界便更加豐富多彩。
同時也感嘆這兩位科學家確實鍥而不捨，即便是當時面臨到科學界的沉默，也始終一直向前努力！就像爬樓一般，一直向上，總會有所收穫。命運與大自然都是如此神秘啊！
我是木木，一個好玩又有趣的科普分享大王~
創作不易~在寫這篇的時候，也學到了不少知識！
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參考資料
參考資料
[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