US-Wissenschaftler erhalten Nobelpreis für Medizin für bahnbrechende DNA-Entdeckung

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Medizinisch überprüft von Drugs.com. Zuletzt aktualisiert am 11. Oktober 2024.

Von Dennis Thompson und Lori Saxena HealthDay Reporters

MONTAG, 7. Oktober 2024 – Ein amerikanisches Wissenschaftlerpaar wurde mit dem Nobelpreis für Medizin 2024 für ihre Rolle bei der bahnbrechenden Entdeckung von microRNA geehrt – winzigen genetischen Molekülen, die eine entscheidende Rolle bei der Genregulation spielen und wie Gene beeinflussen Körperfunktionen.

Die von Victor Ambros und Gary Ruvkun hat „eine neue Dimension der Genregulation enthüllt, die für alle komplexen Lebensformen, einschließlich des Menschen, essentiell ist“, heißt es das Nobelkomitee in einer Montags-Pressemitteilung. Dieser bedeutende Erfolg unterstreicht die Bedeutung von microRNA für das Verständnis genetischer Prozesse und könnte zu Fortschritten in der medizinischen Wissenschaft führen.

Genregulierung durch microRNA ist seit Hunderten von Millionen Jahren am Werk und ermöglicht die Entwicklung immer komplexerer Organismen, sagte das Nobelkomitee.

Doch bis zur Entdeckung von Ambros und Ruvkun blieb microRNA ein verborgener Einfluss .

Ein besseres Verständnis der Rolle von microRNA in der Genetik könnte zu besseren Behandlungen für Krankheiten wie Krebs, Diabetes und Autoimmunerkrankungen führen, sagte das Nobelkomitee.

„Aus der Genforschung wissen wir, dass Zellen und Gewebe dies nicht tun entwickeln sich normal ohne microRNAs“, schrieb das Komitee. „Eine abnormale Regulation durch microRNA kann zu Krebs beitragen, und beim Menschen wurden Mutationen in Genen gefunden, die für microRNAs kodieren, was zu Erkrankungen wie angeborenem Hörverlust, Augen- und Skeletterkrankungen führt.“

Ambros ist Professor für Naturwissenschaften an der University of Massachusetts Medical School und Ruvkun ist Professor für Genetik an der Harvard Medical School.

Jede Zelle im Körper eines Menschen oder Tieres enthält ihren gesamten genetischen Code , was bedeutet, dass jede Zelle eine Anleitung zur Erstellung einer beliebigen Zelle in einem Körper enthält.

Der Körper enthält jedoch sehr unterschiedliche Zelltypen wie Muskel-, Haut- und Nervenzellen. Wie entscheiden diese spezialisierten Zellen, welchen Teil des genetischen Codes sie bei ihrer Entwicklung befolgen?

Die Antwort liegt in der Genregulation, dem Prozess, bei dem jede Zelle nur die für sie relevanten Anweisungen auswählt. „Dadurch wird sichergestellt, dass in jedem Zelltyp nur der richtige Satz an Genen aktiv ist“, erklärte das Nobelkomitee.

Zum Zeitpunkt der Entdeckung von Ambrose und Ruvkun glaubten Wissenschaftler, sie hätten den Prozess der Genregulation vollständig verstanden, weil gezeigt worden war, dass spezielle Proteine, sogenannte Transkriptionsfaktoren, den Fluss genetischer Informationen steuern könnten.

“ Seitdem wurden Tausende von Transkriptionsfaktoren identifiziert und man glaubte lange Zeit, dass die Hauptprinzipien der Genregulation gelöst seien“, schrieb das Komitee. „1993 veröffentlichten die diesjährigen Nobelpreisträger jedoch unerwartete Ergebnisse, die eine neue Ebene der Genregulation beschreiben, die sich als äußerst bedeutsam und im Laufe der Evolution konserviert herausstellte.“

Ihre erste Entdeckung konzentrierte sich auf einen „relativ unscheinbaren 1 Millimeter langen Spulwurm“ namens C. elegans, schrieb das Komitee. Obwohl er winzig klein ist, besitzt der Spulwurm viele spezialisierte Zelltypen wie Nerven- und Muskelzellen, die auch in größeren und komplexeren Tieren vorkommen.

In den späten 1980er Jahren begannen Ambros und Ruvkun als Postdoktoranden mit der Erforschung von C. elegans das MIT-Labor des früheren Nobelpreisträgers Robert Horvitz. Sie konzentrierten sich weiterhin auf den Spulwurm, nachdem sie getrennte akademische Wege gegangen waren.

Ambros konzentrierte sich auf eine Mutation im Spulwurm und entdeckte ein winziges RNA-Molekül, das ein bestimmtes Gen namens Lin-14 zu blockieren schien, aber keinem anderen Zweck zu dienen schien.

In seiner eigenen Forschung , klonte Ruvkun das Lin-14-Gen des Spulwurms und stellte fest, dass es durch etwas außerhalb des damals verstandenen Prozesses der Genregulation gehemmt wurde.

Beim Vergleich der Ergebnisse stellten die Forscher fest, dass das microRNA-Molekül das Lin-14-Gen ausschaltete, indem es an seine Boten-RNA bindete, eine Substanz, die von einem Gen produziert wird, um die Zellproduktion zu steuern.

„Ein neues Prinzip „Es wurde eine neue Art der Genregulation entdeckt, die durch einen bisher unbekannten RNA-Typ, microRNA, vermittelt wird“, schrieb das Nobelkomitee.

Die beiden veröffentlichten ihre Ergebnisse im Jahr 1993 und „stiessen zunächst auf fast ohrenbetäubendes Schweigen seitens der wissenschaftlichen Gemeinschaft“, sagte das Komitee.

Kritiker sagten, der ungewöhnliche Mechanismus der Genregulation könnte eine Eigenart von sein C. elegans, und wenn ja, wäre es für komplexere Tiere wie den Menschen wahrscheinlich irrelevant.

Aber im Jahr 2000 entdeckte Ruvkuns Forschungsgruppe eine weitere microRNA, die von einem im gesamten Tierreich vorkommenden Gen kodiert wird, was zeigt, dass der Prozess tatsächlich eine fortlaufende Rolle bei der Genregulation spielt.

„In den folgenden Jahren „Hunderte verschiedene microRNAs wurden identifiziert“, schrieb das Nobelkomitee. „Heute wissen wir, dass es beim Menschen mehr als tausend Gene für verschiedene microRNAs gibt und dass die Genregulation durch microRNA bei mehrzelligen Organismen universell ist.“

Spätere Untersuchungen haben außerdem ergeben, dass eine einzelne microRNA viele verschiedene Gene regulieren kann und ein einzelnes Gen durch mehrere microRNAs reguliert werden kann, sagte das Komitee.

Quellen

  • Die Nobel-Stiftung, Pressemitteilung, 7. Oktober 2024

    • Haftungsausschluss: Statistische Daten in medizinischen Artikeln liefern allgemeine Trends und das auch nicht auf Einzelpersonen beziehen. Einzelne Faktoren können stark variieren. Lassen Sie sich bei individuellen Gesundheitsentscheidungen immer individuell medizinisch beraten.

    Quelle: HealthDay

    Gesendet : 2024-10-12 06:00

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