微RNA的发现及其意义——2024年诺贝尔生理学或医学奖的启示

2024年诺贝尔生理学或医学奖授予美国科学家维克多·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun），以表彰他们发现微RNA（microRNA，miRNA）及其在转录后对基因表达的调控作用。miRNA的发现，不仅开启了非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）这一新的研究领域，也修改了生命科学领域经典的“中心法则”，即遗传信息沿着“DNA转录成mRNA，再翻译成蛋白质，最后发挥生物学功能”这一线性的传递模式，细胞内mRNA与其他ncRNA，如长链非编码RNA（long non-coding RNA，lncRNA）、环状RNA（circular RNA，circRNA）等由于竞争性结合miRNAs，从而形成了一个庞大而复杂的基因表达调控网络，即竞争性内源RNA（competing endogenous RNA，ceRNA）调控网络。同时miRNA本身也是由基因组上的基因编码，自身的表达也受其他编码或ncRNA的调控，miRNA与mRNA及其他ncRNA共同精细地调控了细胞的生命活动，并影响着机体的生理或病理功能，miRNA的表达失调与很多疾病的发生发展有着密切的联系，也为疾病诊疗提供了新的分子标记和靶点。本文总结了miRNA的发现过程、发生机制和生物学功能及miRNA与其他ncRNA之间的作用网络，并展望了miRNA的应用前景。