10月2日,2006年诺贝尔生理学或医学奖揭晓,全世界的目光聚焦于美国科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛,他们因为“发现了控制基因信息流动的基本机制”而获此殊荣,并分享1000万瑞典克朗(约合140万美元)奖金。连日来,不少读者都在问同一个问题:美国人的发现具有怎样的科学价值?它对于疾病的预防和控制有着怎样的实际应用前景? 法尔和梅洛的发现中最大的关键词是“RNA干扰”。8年前,两位教授和其他科学家在《自然》杂志上共同发表论文宣布,他们发现了RNA能够干扰基因表达的机制。诺贝尔奖评审委员会指出,RNA干扰目前已被广泛用作研究基因功能,并有望在未来帮助科学家开发出治疗疾病的新方法。 中国工程院副院长、中国医科院院长刘德培院士告诉记者,RNA翻译成中文,即“核糖核酸”。要搞明白RNA的“身份”,得先看看它与DNA存在着怎样的关系。位于染色体上的DNA(脱氧核糖核酸)含有整个生物体的遗传“蓝图”,它通过“指挥”细胞“制造”蛋白质来行使职责。一个DNA分子可携带数以千计的制造蛋白质的密码,负责为每个蛋白质编码的DNA段落称为一个“基因”。RNA则是介于DNA与蛋白质二者之间的“桥梁”。RNA犹如“信使”和“搬运工”,负责传递(转录、转译)DNA上的遗传信息,从而使蛋白质得以生产合成。科学家认为,采用RNA干扰技术直接从源头上让致病基因“沉默”,或许可以更有效地治疗某些疾病。 如果进一步细分,RNA可分为3种类型。一、信使RNA(mRNA),DNA的遗传信息首先由它负责转录。二、核糖体RNA(sRNA),组成重要细胞器——核糖体的组成成分,核糖体则是遗传信息转译的具体 场所和载体。三、转运RNA(tRNA),用于运送蛋白质的组成单位——氨基酸,在转译过程中作为搬运工存在。3种RNA所发挥的3种功能中的任何一种,对一个细胞的正常功能都具有同等重要性。所谓RNA干扰技术(英文缩写RNAi)就是通过加入与目标mRNA互补的RNA片段,使其无法与核糖体结合,从而阻断转录、转译过程,达到抑制特定蛋白质合成的目的。 刘德培说,法尔和梅洛的科学发现虽然只有8年时间,但是其派生出来的RNA干扰技术(RNAi)已经成为可以多方面应用的成熟技术。RNA干扰技术不仅在功能基因组学、转录组学和基因表达网络研究等方面具有重要意义,而且对疾病基因的应用研究也具有很好的前景。据已经发表的研究结果显示,利用RNA干扰机制可以使动物的高血脂基因“沉默”。美国哈佛医学院的科学家已经成功地利用RNA干扰技术治愈了实验鼠的肝炎。 据刘德培介绍,我国也已经开展了RNA干扰相关研究。在国家“973”、“863”计划和国家自然科学基金支持下,目前有多家实验室正在进行相关工作,主要是针对肿瘤、遗传病等致病基因进行干预实验。迄今已经取得一定进展,其中有的研究论文已被国外高等级杂志接受。在今年2月颁布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中,RNA相关研究已经作为引领未来的重要的前沿之一“生命过程的定量研究和系统整合”、面向国家重大战略需求的基础研究之一“人类健康与疾病的生物学基础”的重要内容进行了部署。 据悉,RNA干扰技术(RNAi)已对制药业和生物技术工业产生巨大影响。诺贝尔奖评委之一埃尔娜·默勒指出,目前至少有一家美国制药企业完全是依据这一原理在生产药品。在临床治疗领域,目前RNA干扰技术正在快速进入人体试验阶段。不过,尚有几个难题阻碍着该技术的发展。首先,科学家还没有找到一种方便快捷的方法,使RNA干扰能在患者体内的有效部位进行。其次,科学家还无法确定这种疗法是否会影响目标基因以外的其他基因,引发副作用。 专家指出,尽管尚有一些难题阻碍着RNA干扰技术(RNAi)的发展,但科学界普遍对这一新兴的生物工程技术寄予厚望。这也是诺贝尔奖评审委员会为什么不再坚持研究成果要经过数十年实践验证的“惯例”,而破格为发表研究成果仅8年,年龄都只有40来岁的法尔和梅洛颁发2006年度生理学或医学奖的原因之一。 科学界“青睐”RNA相关研究,很快便增添了新的注脚—— 就在生理学或医学奖揭晓两天后,瑞典皇家科学院于10月4日宣布,将2006年诺贝尔化学奖授予59岁的美国科学家罗杰·科恩伯格,以表彰他在“真核转录的分子基础”研究领域作出的贡献。 罗杰·科恩伯格是在分子水平提供真核生物转录实际过程画面的第一人。所谓“真核生物”,即具有细胞核的生物,动物和植物都是真核生物。瑞典皇家科学院在颁奖文告中称,科恩伯格的研究详细展示了真核生物体内的细胞如何从基因中获取信息、进行信息备份、传送至细胞的外层,并转变成人们称为信使RNA(mRNA)的分子的。这些分子将这些信息传送到干细胞的蛋白质生成机制中,然后蛋白质进行运作,构建了生物和生物体的运行。这种信息备份的过程被称作转录。人类的多种疾病如癌症、心血管疾病以及各种炎症等都与转录过程发生紊乱有关,因此理解这一过程有助于人们寻找治疗上述疾病的新方法。 另悉,同生理学或医学奖获奖的论文发表相隔8年相比,本年度诺贝尔化学奖的授奖与得主的论文发表间隔更短,只有5年。RNA的科学“明星”效应可见一斑。 摘自《健康报》 !-- content_end> |