Nobelovu cenu získal objev mikroRNA

Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu pro rok 2024 získali Victor Ambrose a Gary Ruvkun za objev mikroRNA a její zásadní roli v regulaci genů. Tento objev odhalil nový princip posttranskripční regulace, který se ukázal jako nezbytný pro mnohobuněčné organismy včetně člověka. Lidský genom obsahuje přes 1000 různých mikroRNA, které hrají klíčovou roli při kontrole genové aktivity.

Dnes víme, že mikroRNA mohou ovlivňovat stovky různých genů, což umožňuje složitou a přesnou regulaci genových sítí. Nesprávná funkce mikroRNA může vést k vážným onemocněním, jako je rakovina nebo vrozené vady. Tento objev tak zásadně přispěl k našemu porozumění vývoje a fungování organismů. Ambrosův a Ruvkunův výzkum otevřel nové pole v genetice, které má hluboké důsledky nejen pro pochopení základních biologických procesů, ale i pro léčbu nemocí.

Zdroj: NobelPrize.org

P.S.

miRNA v mateřském mléce

V souvislosti s tímto oceněním chceme připomenout nejnovější poznatky o mikroRNA mateřského mléka a o jejich roli jako funkčních regulátorů, o kterých píšeme a přednášíme.

Mateřské mléko je biologická tekutina s nejvyšším množstvím exozomů a je bohatá na mikroRNA (miRNA). Bylo prokázáno, že mikroRNA získané z MM mohou přežít v drsných podmínkách, včetně prostředí s nízkým pH, jako je trávicí systém a cyklus zmrazování a rozmrazování MM. Tuto odolnost lze přičíst ochranné roli mléčných exozomů.  Extracelulární vezikuly, jako jsou exozomy v buněčné membráně tuku MM také chrání miRNA a dokonce i buňky mléčného epitelu, se mohou také podílet na ochraně miRNA MM.

Nedávné studie naznačují, že miRNA působí jako funkční regulátory ovlivňující imunitu a vývoj dítěte, jiné jsou důležitým regulátorem zánětlivé reakce a buněčného fenotypu, jiné hraje zásadní roli při kontrole zánětu a ovlivnění rozvoje rakoviny. Podílejí se na regulaci střevních funkcí a neurogeneze. Navíc mikroRNA v MM byly také spojeny s metabolismem lipidů. Dohromady tyto studie naznačují zásadní roli miRNA MM v imunitním systému a vývoji kojenců. Mohou ovlivňovat exprese genů, což se přenáší nejen na současnou populaci, ale i na další generace.

V posledním desetiletí se v oblasti genetiky uskutečňuje velký „boom“ týkající se fenoménu tzv. EPIGENOM. Pod tímto pojmem rozumíme průnik vlivů zevního prostředí (epigenetika) do exprese genů. Tato změna se může stát v různém rozsahu dědičnou, a to, aniž by byl změněn základní genom (tj. bez jakékoliv změny základní genetické informace). Tento průnik zevních podmínek se může uskutečnit několika způsoby, ale ten, o kterém se nyní ve vědeckém světě mluví, se uskutečňuje prostřednictvím tzv. mikroRNA (RNA=ribonukleová kyselina). Zmíněná RNA je „přenašečem“ genetické informace z vlastního genomu. Ten je v buněčném jádře tvořen jednotlivými chromozomy a ty pak „dvoušrobnicovou DNA“- tj. kyselinou deoxyribonukleovou. Ta je totiž nosičem vlastní genetické informace (tvořené kódy 4 tzv. nukleotidů). V těchto informacích, uložených v DNA, je „návod“ na syntézu našich tělních bílkovin, je tam uložen program našeho vývoje, délky našeho života atd.

MikroRNA, které jsou označovány jako nekódující (noncoding), se totiž mohou na onu RNA, nesoucí (přenášející) informace pro uskutečnění vlastní expresi určitých genů, navázat a tím se toto poselství stává neúčinné a nedojde k expresi příslušných genů. Mohou tedy tyto mikroRNA kontrolovat průběh genového programu, průběh jeho realizace.