نوبل پزشکی ۲۰۲۴ به کاشفان میکرو آران‌ای رسید_صبح سریع

ویکتور آمبروس و گری راوکون، میکروآران‌ای را کشف کردند. میکرو آران‌ای‌ها گروه جدیدی از مولکول‌های آران‌ای کوچک می باشند که نقش مهمی را در تنظیم ژن ایفا می‌کنند. کشف پیشگامانه آنها در کرم کوچک الگانس یک اصل کاملا تازه را در تنظیم ژن آشکار کرد. پژوهش آنها نشان داد که این مولکول برای موجودات چندسلولی از جمله انسان الزامی است. این نوشته ثابت شده است که میکرو آران‌ای‌ ها برای چگونگی رشد و کارکرد موجودات زنده زیاد مهم می باشند.

به نقل از نوبل پرایز، تکامل موجودات چندسلولی از اجداد تک‌سلولی که طی آن هر نوع سلول عملکردهای اختصاصی‌ای را به دست آورد، به مکانیسم‌های پیچیده‌تری برای تنظیم ژن نیاز داشت. علاوه بر تنظیم ژن رونویسی با واسطه عوامل اتصال به DNA که روی توالی‌های تنظیمی عمل می‌کنند، شکل‌های دیگر سیستم‌های کنترل به گفتن موجوداتی با پیچیدگی فزاینده تکامل یافتند.

طی صدها میلیون سال، ژن‌هایی که مولکول‌های آران‌ای کوچک غیررمزگذار موسوم به میکروآران‌ای را رمزگذاری می‌کنند، در ژنوم ارگانیسم‌های چندسلولی گسترش یافتند تا کنترل بعد از رونویسی را بر پایداری آران‌ای مطلب‌رسان و انتقال پروتئین اعمال کنند. میکروآران‌ای‌ها و نحوه تنظیم ژن آنها تا زمان کشف توسط ویکتور آمبروس و گری راوکون در سال ۱۹۹۳ کاملا ناشناخته بودند.

این دو برنده جایزه نوبل، نماتدهای جهش‌یافته کرم الگانس را با نقایص رشدی ناشی از ابراز تغییرات در جایگاه ژنتیکی «لین-۴»(lin-۴) و «لین-۱۴» بازدید کردند. آزمایشگاه آمبروس، ژن لین-۴ را همانند‌سازی کرد و در یک کشف شگفت‌انگیز نشان داد که این ژن برای یک پروتئین رمزگذاری نمی‌کند، بلکه به رمزگذاری یک آران‌ای مختصر ۲۲ نوکلئوتیدی غیر رمزگذار می‌پردازد. به موازات آن، آزمایشگاه راوکون دریافت که لین-۴ از طریق عناصر چندگانه در منطقه منتقل‌نشده ۳’UTR، لین-۱۴ را تنظیم می‌کند.

آنها بعد از قیاس اطلاعات توالی، مکمل توالی جزئی را بین آران‌ای مختصر غیر رمزگذار لین-۴ و عناصر ۳’UTR متعلق به لین-۱۴ تعریف کردند. این اولین نگاه اجمالی به یک مفهوم تازه از آران‌ای‌های تنظیمی یعنی میکروآران‌ای‌ها می بود.

آزمایشگاه راوکون در سال ۲۰۰۰، میکروآران‌ای «لت-۷»(let-7) را کشف کردند که به شناسایی میکروآران‌ای‌های همسان در گونه‌های متفاوت جانوری از جمله انسان انجامید. این کشف، جرقه‌ای برای همانند‌سازی و توالی‌یابی با مقصد شناسایی میکروآران‌ای‌ها در سراسر قلمرو حیوانات می بود و نشان داد میکروآران‌ای‌ها گروه بزرگی از تنظیم‌کننده‌ها را در بر می‌گیرند که شبکه‌های وسیعی از ژن‌های رمزگذار پروتئین را کنترل می‌کنند. کشف آمبروس و راوکون کاملا غیرمنتظره می بود و یک مکانیسم تنظیمی بعد از رونویسی را با نقش‌های حیاتی در رشد حیوانات و کارکرد بافت بالغ نشان داد.

کنترل زمان و مکان هر ژن باید در آران‌ای رونویسی شود و به پروتئین انتقال یابد. دستورالعمل‌های تنظیم دقیق ژن خاص سلول در خود ماده ژنتیکی رمزگذاری می‌شود و سپس، توالی توسط پروتئین‌های متصل‌شونده به DNA اعمال می‌گردد.

به لطف اکتشاف مهم آمبروس و راوکون و تعداد بسیاری از دانشمندانی که یافته‌های قبل را پیدا کرده‌اند، سپس جدیدی برای تنظیم ژن آشکار شده است. در حالی که پروتئین‌های حاضر در هسته سلول به تنظیم رونویسی و پیرایش آران‌ای می‌پردازند، میکروآران‌ای‌ها انتقال و تخریب آران‌ای مطلب‌رسان را در سیتوپلاسم کنترل می‌کنند. این لایه غیرمنتظره از تنظیم ژن بعد از رونویسی در سراسر روال رشد حیوانات و در انواع سلول‌های بالغ اهمیت حیاتی دارد و برای زندگی پیچیده چندسلولی الزامی است.

درمورد برندگان نوبل پزشکی ۲۰۲۴

ویکتور آمبروس

ویکتور آمبروس زیست‌شناس رشد اهل آمریکا در اول دسامبر سال ۱۹۵۳ در شهر هانوفر ایالت نیوهمپشر به دنیا آمد.

آمبروس در سال ۱۹۷۵ مدرک کارشناسی زیست‌شناسی را از دانشگاه «ام‌آی‌تی»(MIT) دریافت کرد و در سال ۱۹۷۹ مقطع دکتری خود را در همین دانشگاه زیر نظر «دیوید بالتیمور»(David Baltimore) برنده جایزه نوبل به آخر رساند. آمبروس تحقیقات خود را در ام‌آی‌تی به گفتن اولین همکار فوق دکتری در آزمایشگاه «رابرت هورویتس»(Robert Horvitz) برنده جایزه نوبل در ادامه گفت. او در سال ۱۹۸۴ به عضویت هیئت علمی «دانشگاه هاروارد»(Harvard University) درآمد و در سال ۱۹۹۲ به «کالج دارتموث»(Dartmouth College) رفت.

این دانشمند اکنون پژوهشگر دانشکده پزشکی «دانشگاه ماساچوست»(UMass) است.

گری راوکون

گری راوکون زیست‌شناس مولکولی اهل آمریکا در سال ۱۹۵۲ در شهر برکلی ایالت کالیفرنیا به دنیا آمد.

راوکون مدرک کارشناسی خود را در سال ۱۹۷۳ از «دانشگاه کالیفرنیا برکلی»(UC Berkeley) دریافت کرد. او پژوهش مقطع دکتری خود را در دانشگاه هاروارد در آزمایشگاه «فردریک اوسوبل»(Frederick Ausubel) زیست‌شناس آمریکایی انجام داد. راوکون تحصیلات فوق دکتری خود را زیر نظر رابرت هورویتس در دانشگاه ام‌آی‌تی و «والتر گیلبرت»(Walter Gilbert) در دانشگاه هاروارد به آخر رساند.

راوکون اکنون استاد ژنتیک «مدرسه پزشکی هاروارد»(Harvard Medical School) و «بیمارستان عمومی ماساچوست»(Mass General) است.