منحت جائزة نوبل في الطب لعام 2024 إلى فيكتور أمبروس وجاري روفكون بشكل مشترك؛ لاكتشافهما microRNA ودوره في تنظيم الجينات بعد النسخ.
وأوضح الموقع الرسمي لجائزة نوبل nobelprize أن اكتشاف العالمين الرائد في الدودة الصغيرة C. elegans كشف عن مبدأ جديد تمامًا لتنظيم الجينات، إذ تبين أن هذا المبدأ ضروري للكائنات متعددة الخلايا، بما في ذلك البشر.
تفاصيل ابتكار تقنية الحمض النووي الريبوزي microRNA
الحمض النووي الريبوزي الصغير هو فئة جديدة من جزيئات الحمض النووي الريبوزي الصغيرة التي تلعب دورًا حاسمًا في تنظيم الجينات، إذ أثبتت أنها مهمة بشكل أساس لكيفية تطور الكائنات الحية ووظائفها.
في عام 1993، حدد أعضاء مختبر الفائز بجائزة نوبل في الطب 2024 فيكتور أمبروس أول microRNA، وهو نتاج lin-4، وهو جين غير متزامن لـ C. elegans. ومنذ ذلك الحين، كان دور microRNAs في النمو محورًا رئيسًا لأبحاثه.
وشرح مختبر أمبروس: نحن مهتمون بالآليات التنظيمية الجينية التي تتحكم في نمو الحيوان، خاصة الجزيئات التي تعمل أثناء نمو الحيوان لضمان التوقيت المناسب للأحداث التنموية.
وقال: لقد استخدمنا في المقام الأول الديدان الخيطية Caenorhabditis elegans كنظام نموذجي لدراسة وظيفة منظمات توقيت النمو، والتي تُعرف في C. elegans باسم "الجينات غير المتزامنة"، في إشارة إلى التغييرات الملحوظة في التوقيت النسبي للحدث التنموي التي تثيرها الطفرات في هذه الجينات.
تتألف الجينات غير المتزامنة من مجموعة من المسارات التنظيمية المترابطة التي تتضمن بروتينات تنظم نسخ الجينات الأخرى، وكذلك فئة من الحمض النووي الريبي الصغير، والمعروفة باسم microRNAs، والتي تنظم إنتاج البروتين بواسطة الحمض النووي الريبي الرسول لجينات مستهدفة محددة، وفقًا للمختبر.
كان جزء كبير من أبحاثنا في السنوات الأخيرة يهدف إلى فهم كيفية دمج microRNAs في شبكات تنظيمية أوسع نطاقًا تتعلق بنمو الحيوان والأمراض البشرية، والكشف عن الآليات الجزيئية لكيفية ممارسة microRNAs لتأثيراتها على التعبير الجيني.
ما تقنية الحمض النووي الريبوزي؟
microRNA هو اسم عائلة من الجزيئات التي تساعد الخلايا في التحكم في أنواع وكميات البروتينات التي تصنعها، أي أن الخلايا تستخدم microRNA للمساعدة في التحكم في التعبير الجيني.
وتوجد جزيئات microRNA في الخلايا وفي مجرى الدم، ويتم اختصار هذا المصطلح إلى "miRNA"، إذ يشير إلى ما إذا كان جين معين ينتج كمية كبيرة جدًّا أو قليلة جدًّا أو الكمية الطبيعية من البروتين في وقت معين.
كيف تعمل تقنية microRNA؟
تعمل microRNA عن طريق الارتباط بـ mRNA الخاص بالجين في السيتوبلازم، إذ يتحكم في التعبير الجيني بشكل أساس عن طريق الارتباط بـ mRNA في السيتوبلازم الخلوي.
فبدلاً من ترجمته بسرعة إلى بروتين، سيتم تدمير mRNA المحدد وإعادة تدوير مكوناته، أو سيتم الحفاظ عليه وترجمته لاحقًا، وفقًا لموقع cancer.osu.edu.
لذا، إذا كان مستوى microRNA معينًا أقل من المعدل الطبيعي (مستواه في الخلية منخفض بشكل غير طبيعي)، فقد يكون البروتين الذي ينظمه عادةً أكثر من المعدل الطبيعي (سيكون مستواه مرتفعًا بشكل غير عادي في الخلية).
وإذا كان microRNA أكثر من المعدل الطبيعي (مستواه مرتفع بشكل غير عادي)، فسيكون بروتينه أقل من المعدل الطبيعي (سيكون مستواه منخفضًا بشكل غير عادي).
إلى جانب الجينات التي تشفر المعلومات اللازمة لصنع البروتينات، تحتوي الخلايا على جينات تشفر المعلومات اللازمة لصنع microRNA.
وفي الخلايا السرطانية، يمكن أن تتلف جينات microRNA بسبب الطفرات، إذ تؤدي الطفرة في جين microRNA إلى ترك الخلية دون microRNA أو خفض مستواه في الخلية.
يمكن أن تؤدي المستويات المنخفضة بشكل غير طبيعي من microRNA إلى الإفراط في التعبير عن الجينات التي ينظمها microRNA، وقد يؤدي ذلك إلى تطور السرطان وتقدمه. لذا تم ربط التعبير غير الطبيعي عن microRNA بالعديد من أنواع السرطان لدى البشر.
