Ang 2024 Nobel Prize sa Physiology o Medicine ay magkatuwang na iginawad kina Victor Ambros at Gary Ruvkun "para sa pagtuklas ng microRNA at ang papel nito sa post-transcriptional gene regulation".
Ang mga MicroRNA (miRNAs) ay nabibilang sa isang pamilya ng maliliit, non-coding, single-stranded na mga molekula ng RNA na responsable sa pag-regulate ng expression ng gene sa mga halaman, hayop, at ilang mga virus. Ang mga miRNA ay malawakang pinag-aralan sa nakalipas na dalawang dekada para sa kanilang papel sa iba't ibang mga proseso ng cellular tulad ng pagkita ng kaibhan, metabolic homeostasis, paglaganap at apoptosis.
Ang mga miRNA ay gumagana sa pamamagitan ng pagbubuklod sa alinman sa 3' dulo ng messenger RNA (mRNA), sa gayon ay kumikilos bilang mga translational repressors o sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan sa 5' dulo kung saan gumaganap sila ng papel sa transcriptional regulation. Ang lahat ng ito ay nangyayari sa cytoplasm ng cell at may direktang implikasyon sa mga uri at dami ng mga protina na ginagawa ng mga cell.
Ang unang miRNA, Lin-4, ay natuklasan noong 1993 sa nematode Caenorhabditis elegans.
Ang mga miRNA ay karaniwang 18–25 nucleotides ang haba. Ang mga ito ay nagmula sa mas mahabang precursor, na mga double-stranded na RNA na tinatawag na pri-miRNAs. Ang proseso ng biogenesis ay nangyayari sa nucleus at cytoplasm kung saan ang mga pri-miRNA ay bumubuo ng mga natatanging istrukturang tulad ng hairpin na kinikilala at na-cleaved ng Microprocessor, isang heterodimer complex na nabuo ng DROSHA at DGCR8 na nag-cleave ng mga pri-miRNA sa mga pre-miRNA. Ang mga pre-miRNA ay na-export sa cytoplasm kung saan sa wakas ay pinoproseso ang mga ito upang bumuo ng mga miRNA.
Ang mga miRNA ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pag-unlad ng organismo sa pamamagitan ng pag-regulate ng mga gene at protina mula mismo sa embryogenesis hanggang sa pagbuo ng mga organ at organ system, kaya gumaganap ng isang kailangang-kailangan na papel sa pagpapanatili ng cellular homeostasis. Habang ang mga intracellular miRNA ay gumaganap ng isang papel sa regulasyon ng transkripsyon/pagsasalin, ang mga extracellular miRNA ay gumaganap bilang mga kemikal na mensahero upang mamagitan sa komunikasyon ng cell-cell. Ang dysregulation ng mga miRNA ay naisangkot sa iba't ibang mga sakit tulad ng cancer (mga miRNA na kumikilos bilang parehong mga activator at repressor ng mga gene), mga sakit sa neurodegenerative at mga sakit sa cardiovascular. Ang pag-unawa at pagpapaliwanag ng mga pagbabago sa miRNA expression profiling ay maaaring humantong sa bagong pagtuklas ng biomarker na may kasabay na mga bagong therapeutic approach para sa pag-iwas sa sakit. Ang mga miRNA ay gumaganap din ng isang kritikal na papel sa pagbuo at pathogenesis ng mga impeksyon na dulot ng mga micro-organism tulad ng bakterya at mga virus sa pamamagitan ng pag-regulate ng mga gene ng immune system upang magkaroon ng epektibong tugon sa sakit.
Ang kahalagahan at papel na ginagampanan ng mga miRNA ay ginagarantiyahan ang karagdagang pagsisiyasat at pananaliksik na kasama ng pagsasama ng genomic, transcriptomic, at/o proteomic na data, ay magpapahusay sa aming mekanikal na pag-unawa sa mga pakikipag-ugnayan ng cellular at sakit. Ito ay maaaring humantong sa pagbuo ng mga nobelang miRNA based therapies sa pamamagitan ng pagsasamantala sa miRNA bilang mga actimirs (paggamit ng mga miRNA bilang mga activator para sa pagpapalit ng mga miRNA na na-mutate o tinanggal) at mga antagomir (paggamit ng mga miRNA bilang mga antagonist kung saan mayroong abnormal na upregulation ng nasabing mRNA) para sa laganap at umuusbong na mga sakit ng tao at hayop.
***
Mga Refernce
- NobelPrize.org. Press release – Ang Nobel Prize sa Physiology o Medicine 2024. Na-post noong Oktubre 7, 2024. Available sa https://www.nobelprize.org/prizes/medicine/2024/press-release/
- Clairea T, Lamarthée B, Anglicheau D. MicroRNAs: maliliit na molekula, malalaking epekto, Kasalukuyang Opinyon sa Organ Transplantation: Pebrero 2021 – Volume 26 – Isyu 1 – p 10-16. DOI: https://doi.org/10.1097/MOT.0000000000000835
- Ambros V. Ang mga function ng microRNAs ng hayop. Kalikasan. 2004, 431 (7006): 350–5. DOI: https://doi.org/10.1038/nature02871
- Bartel DP. Mga MicroRNA: genomics, biogenesis, mekanismo, at pag-andar. Cell. 2004, 116 (2): 281–97. DOI: https://doi.org/10.1016/S0092-8674(04)00045-5
- Jansson MD at Lund AH MicroRNA at Cancer. Molecular Oncology. 2012, 6 (6): 590-610. DOI: https://doi.org/10.1016/j.molonc.2012.09.006
- Bhaskaran M, Mohan M. MicroRNAs: kasaysayan, biogenesis, at ang kanilang nagbabagong papel sa pag-unlad at sakit ng hayop. Vet Pathol. 2014;51(4):759-774. DOI: https://doi.org/10.1177/0300985813502820
- Bernstein E, Kim SY, Carmell MA, et al. Ang dicer ay mahalaga para sa pagpapaunlad ng mouse. Nat Genet. 2003; 35:215–217. DOI: https://doi.org/10.1038/ng.125
- Kloosterman WP, Plasterk RH. Ang magkakaibang pag-andar ng mga micro-RNA sa pag-unlad at sakit ng hayop. Dev Cell. 2006; 11:441–450. DOI: https://doi.org/10.1016/j.devcel.2006.09.009
- Wienholds E, Koudijs MJ, van Eeden FJM, et al. Ang microRNA-producing enzyme na Dicer1 ay mahalaga para sa pag-unlad ng zebrafish. Nat Genet. 2003; 35:217–218. DOI: https://doi.org/10.1038/ng125
- O'Brien J, Hayder H, Zayed Y, Peng C. Pangkalahatang-ideya ng MicroRNA Biogenesis, Mechanisms of Actions, at Circulation. Front Endocrinol (Lausanne). 2018 Ago 3;9:402. DOI: https://doi.org/10.3389/fendo.2018.00402
***
Kaugnay na artikulo
microRNAs: Bagong Pag-unawa sa Mekanismo ng Pagkilos sa Viral Infections at ang Kahalagahan nito (15 Pebrero 2021)
***
