Vědecký svět byl fascinován, když Victor Ambros a Gary Ruvkun objevili mikroRNA—krátké RNA molekuly o délce 21–23 nukleotidů, které hrají klíčovou roli v regulaci genové exprese. Tento objev přinesl nový pohled na to, jak jsou geny kontrolovány a jak se informace z DNA překládají do funkčních proteinů.

Výzkum na hlístici C. elegans

Oba vědci začali svůj výzkum na modelovém organismu, hlístici Caenorhabditis elegans. Victor Ambros studoval gen lin-4, zatímco Gary Ruvkun se zaměřil na gen lin-14. Zjistili, že lin-4 ovlivňuje expresi lin-14, ale překvapivě ne na úrovni transkripce, jak bylo tehdy běžně předpokládáno, ale na posttranskripční úrovni.

Zdroj: Shutterstock

Objev mikroRNA

Ambros zjistil, že gen lin-4 nekóduje protein, ale produkuje dvě malé RNA molekuly. Tyto molekuly byly schopny se párovat s mRNA genu lin-14 a tím blokovat jeho translaci. Tento mechanismus byl zcela nový a otevřel dveře k pochopení, že malé RNA mohou mít regulační funkce.

Konzervace a význam mikroRNA

Ruvkun později objevil další mikroRNA nazvanou let-7, která byla konzervována napříč různými druhy, včetně člověka. To naznačovalo, že mikroRNA jsou evolučně staré a hrají důležitou roli ve vývoji mnoha organismů. Následný výzkum odhalil tisíce mikroRNA v různých organismech, což potvrzuje jejich univerzální význam.

Mechanismus působení mikroRNA

MikroRNA jsou syntetizovány jako prekurzory, které tvoří vlasové smyčky. Enzym Dicer tyto prekurzory zpracovává na zralé mikroRNA. Zralé mikroRNA se pak vážou na komplex proteinů známý jako RISC (RNA-induced silencing complex). Tento komplex se připojuje k cílovým mRNA a buď inhibuje jejich translaci, nebo způsobuje jejich degradaci.

Dopad na medicínu a biologii

Objev mikroRNA má zásadní dopad na medicínu. Dysregulace mikroRNA je spojována s řadou onemocnění, včetně rakoviny, kardiovaskulárních chorob a neurologických poruch. MikroRNA se staly potenciálními biomarkery pro diagnostiku a cíli pro nové terapeutické strategie.

Současný výzkum

Výzkum mikroRNA je dynamickým a rychle se rozvíjejícím polem. Vědci zkoumají jejich roli v buněčném dělení, diferenciaci a apoptóze. Technologie jako sekvenování nové generace umožňují identifikaci nových mikroRNA a pochopení jejich komplexních sítí interakcí.