麻州大学陈氏医学院研究员安布罗斯(Victor Ambros)博士将因共同发现microRNA而分享2024年诺贝尔生理医学奖,microRNA是一种非常短的单链RNA分子,目前被认为在后期研究中发挥关键作用。这项消息是7日上午在瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡学院宣布的。这是麻州大学陈氏医学院的科学家第二次获得诺贝尔奖。
安布罗斯博士是核糖核酸(RNA)生物学领域的核心人物,他是自然科学领域的西尔弗曼主席兼麻州大学陈氏医学院的分子医学教授,他将与他的长期合作者、麻省总医院的鲁夫昆(Gary Ruvkun)博士分享该奖项。安布罗斯博士的夫人李罗莎(Rosalind Lee)也在麻州大学陈氏医学院担任资深科学家。该医学院特别在7日上午举行了诺贝尔奖新闻发布会。
▲安布罗斯博士在新闻发布会上。
▲安布罗斯和夫人李罗莎举杯庆祝获得诺奖。
“安布罗斯博士对我们世界领先的RNA研究社区产生了深远的影响,他是这裡一群杰出RNA研究人员的重要成员,他们共同推动世界对生物机制的理解,并推动生物医学科学领域的发展。诺贝尔奖证实了麻州大学陈氏医学院社区已经了解维克多对科学发现和创新的贡献。”麻州大学陈氏医学院院长科林斯(Michael Collins)说。
麻州大学校长米汉(Marty Meehan)表示:“我代表麻州大学对安布罗斯博士和鲁夫昆博士获得这一崇高荣誉表示讚赏。麻州大学陈氏医学院确实处于生物医学研究革命的中心。我们杰出的教师第二次获得诺贝尔大会的认可,因为他们的突破改变了世界对基本生物过程的理解,并有可能为治疗各种人类疾病提供新途径。”
麻州大学陈氏医学院是麻州大学系统的五个校区之一。陈氏医学院透过在教育、研究、医疗保健提供和公共服务方面的领先和创新,共同进步,改善麻州和世界各地多元化社区的健康和福祉。麻州大学陈氏医学院已成为世界一流的生物医学研究目的地,每年提供超过3亿美元的资金和500多项活跃的临床试验。2021年,该医学院收到晨兴基金会1.75亿美元的捐赠,并更名为麻州大学陈氏医学院,以纪念该基金会创始人陈启宗陈乐宗兄弟的父母陈曾熙和谭庆芬。
31年前取得突破性发现
据悉,1993年,当安布罗斯博士和他的实验室在线虫中发现microRNA(也称为miRNA)时,它对人类生物学的广泛影响并没有立即显现出来。然而,科学家现在知道这些微小的RNA分子调节或沉默基因表现的能力对大多数控制健康和疾病的生物过程具有深远的影响,包括发育、老化、癌症、糖尿病、心脏病、阿兹海默症、精神分裂症和许多其他疾病。
这些分子在人类细胞中含量惊人,但由于尺寸小而没有引起科学家的注意。研究人员现在已鑑定出1,000多种独特的人类miRNA,它们负责调节一半以上的人类基因。安布罗斯博士和他的实验室在研究线虫遗传学时发现了第一个miRNA。为了解释lin-4基因突变引起的线虫发育异常,Ambros从他先前的工作中得知,该基因以某种方式控制lin-14蛋白的输出。具有突变lin-4的蠕虫具有持续高水平的lin-14,这影响了它们的发育,导致它们停留在幼年状态。
安布罗斯博士和同事期望发现lin-4基因编码的调节蛋白能够阻止lin-14蛋白的产生,但他们却发现了完全不同的东西。相反,lin-4编码一种非常短的单股RNA分子,科学家现在知道这种分子是miRNA。此miRNA负责抑制产生lin-14蛋白所需的机制。结果,具有突变lin-4基因的线虫无法产生关闭lin-14基因所需的miRNA,使线虫正常成熟。
然而,这项发现在当时看来更像是一个奇怪的事情,而不是一个突破,部分原因是lin-4基因只存在于蠕虫中。2000年,鲁夫昆博士在秀丽隐杆线虫中发现了第二种miRNA,并报告了miRNA进化古老的证据。到2001年,安布罗斯博士和其他科学家在蠕虫、果蝇和人类体内发现了多种miRNA。
如今,miRNA的发现被认为是朝著理解许多不同的、以前未知的RNA分子在基因複杂调控中发挥关键作用这一方向迈出的开创性一步。科学家继续表明,这些miRNA调节因子的破坏可能对许多疾病产生深远的影响或导致许多疾病,包括许多类型的癌症。miRNA分析的新领域——确定与特定癌症相关的特定miRNA——已经被用于开发慢性淋巴细胞白血病患者的治疗方法。
同样,miRNA的失调与涉及心脏细胞和神经系统的生物功能有关。多项研究发现,miRNA在心肌发育中发挥关键作用,心脏病受损的心脏中miRNA的数量发生变化。确定miRNA是否可以用作检测心律不整(如心房颤动或心脏病)的早期诊断工具的转化研究正在进行中。
“对于麻州大学董事会的所有成员,我想向安布罗斯博士和鲁夫昆博士表示祝贺,获得诺贝尔奖是研究科学家和大学生活中的决定性时刻。在这种情况下,诺贝尔委员会认可了将对科学和人类产生巨大影响的研究和学术成果,”麻州大学董事会主席卡拉姆(Stephen R. Karam)说。
蓬勃发展的RNA研究社群
2006年,梅洛(Mello)博士与史丹佛大学的同事费尔(Andrew Fire)博士一起获得了诺贝尔生理学或医学奖,以表彰他们在发现RNAi并证明一种特殊形式的RNA(负责传递讯息的细胞物质)方面所做的工作。梅洛于20世纪80年代在安布罗斯实验室完成了博士研究。安布罗斯在麻省理工学院完成了本科和研究生学位以及博士后研究。在研究生院期间,他与巴尔的摩(David Baltimore)博士一起工作,后者因发现肿瘤病毒与细胞遗传物质之间的相互作用而获得1975年诺贝尔生理学或医学奖。在巴尔的摩博士的实验室中,安布罗斯研究了脊髓灰质炎病毒基因组结构和複制。安布罗斯在霍维兹博士的实验室(他在那裡遇见了鲁夫昆)担任博士后研究员,专注于控制线虫发育时间的遗传途径。完成博士后研究后,安布罗斯博士于1984年加入哈佛大学任教,直到1992年接受了达特茅斯学院的教职。他于2007年来到麻州大学陈氏医学院任教。
在麻州大学陈氏医学院,安布罗斯博士继续研究发育过程中的microRNA功能和基因调控,并专注于了解控制动物细胞分裂、分化和形态发生的遗传和分子机制。他来到麻州大学陈氏医学院,渴望在蓬勃发展的RNA研究社群中拓展自己的工作。
诺贝尔奖颁奖典礼将于12月10日在瑞典斯德哥尔摩举行,这一天是诺贝尔奖创始人阿尔弗雷德·诺贝尔逝世周年纪念日。诺贝尔奖设立于1901年,奖励物理、化学、生理学或医学、文学与和平领域的杰出成就。
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