貢獻! 2006年諾貝爾生醫獎技術造就 RNAi新療法

2006年諾貝爾生醫獎得主Andrew Z. FireCraig C. Mello的主要貢獻是,發現了所謂的核醣核酸干擾(RNA interference,簡稱RNAi)—一種由雙股RNA誘發的基因沉默作用(gene silencing)。

"for their discovery of RNA interference - gene silencing by double-stranded RNA"

(因為他們發現了雙股RNA誘發的基因沉默作用

中心法則之後的另一重大發現

自從1950年代華生(James Watson)與克立克(Francis Crick)解出去氧核醣核酸(DNA)的雙股螺旋結構之後,科學界陸陸續續的重大發現造就了今天生物界最屹立不搖的基本生命構成的法則—中心法則(central dogma):也就是細胞核內的遺傳物質DNA(雙股)轉錄為RNA(單股),而RNA再轉譯為蛋白質,也就是構成生物體的基本單位。

DNA → RNA → 蛋白質

這種直接從DNA轉錄出來的RNA可以將DNA所承載的遺傳訊息忠實地轉譯出帶有特定功能地蛋白質,這種RNA被稱作訊息RNAmRNA)。

DNA → mRNA → 蛋白質

然而,科學的進展總是不斷地推翻這些黃金法則。1980年代,科學家在大腸桿菌(Escherichia coli)裡面發現了一種比mRNA短很多的RNA。並且發現,這種RNA居然帶有與mRNA其中一部份相應的互補序列,以至於可以在這個局部互補的部分與mRNA黏合成雙股結構。這樣子可以與部分mRNA互補結合的短片段RNA,將會掀起科學界的革命—gene silencing(簡單說,這種調控的方式讓蛋白質無法表現,也就生物體的某功能無法顯現),或者更精確的說,RNAiRNA interferenceRNA干擾基因表現)。

RNAi的機制與重要性

自從在細菌的發現,科學家開始在各式各樣的物種中都發現這種小片段RNA的存在,並開始著手研究這種小片段RNA的存在意義。結果發現當細胞經由特定機制形成這種小片段RNA之後,會引發一連串的RNAi機制,形成了一個silencing處理小組(RNA induced silencing complex, 簡稱RISC)。當小片段RNARISC結合至相應的mRNA之後,RISC就會開始切斷這個mRNA,而被切斷的不完整mRNA就會被細胞認為是不應存在的物質而被分解。如此一來,便無法表現原本應該被轉譯出來的蛋白質,而使細胞無法執行該功能

因此,在原本的中心法則之外,人們終於發現了其他細胞調控期生理表現的機制—透過RNAi來關閉某些基因的表現,是除了DNA之外另外一種調控發育的重要機轉。特別是抑制某些外來基因,例如病毒;或是存在基因體中不穩定的跳躍基因(transposons)的表現,扮演著維護基因體穩定表現正常功能的重要防禦者。

圖片來源:Nobelprize.org ;Advanced Information

欣得分享: 

諾貝爾獎得主在基礎理論上扮演著時代的巨輪,將人類的知識在浩瀚宇宙中向前推進了一步。其在科技發展中所貢獻的,是打下了堅固的地基。然而萬丈高樓平地起,在原理之後的應用是一條漫漫長路,需要努力不懈地經過許多嘗試與失敗,才能將理論與應用完美結合,發揮其最大價值來造福這個世界,RNAi新療法就是我們身邊的案例(連結:革命性突破! RNAi新療法三期臨床達標 Alnylam股價爆漲51% 市值一夕增千億台幣)。

因此,投資人須清楚諾貝爾獎的肯定固然是一大象徵,卻不等同於最後產品;這中間可是無數人力時間的投入、一小步一小步,極其漫長艱辛的發展史。希望這也可以破解一下大家之前一直認為「接近取得諾貝爾獎」的研發就會成功商品化!

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