Կյանքի բարդ ձևերի էվոլյուցիա․ Նոբելյանը՝ միկրոՌՆԹ-ի համար

Ֆիզիոլոգիայի և բժշկության ոլորտում 2024 թվականի Նոբելյան մրցանակը շնորհվել է ամերիկացիներ Վիկտոր Էմբրոսին և Գերի Ռավկանին՝ միկրոՌՆԹ-ի և գեների հետգաղտնագրման կարգավորման մեջ դրա դերի հայտնաբերման համար։

Գերի Ռավկանը 72 տարեկան է, զբաղվում է մոլեկուլյար կենսաբանությամբ և գենետիկայով։ Նա Գիտությունների ազգային ակադեմիայի և ԱՄՆ բժշկության ակադեմիայի անդամ է։

ԱՄՆ Գիտությունների ազգային ակադեմիայի ու Արվեստների և գիտությունների ամերիկյան ակադեմիայի անդամ Վիկտոր Էմբրոսը 70 տարեկան է։ Նա հայտնի է որպես միկրոՌՆԹ-ի հետազոտող։

Գիտնականները մրցանակը ստացել են գեների գործունեության կարգավորման հիմնարար սկզբունքի բացահայտման համար, ասվում է Նոբելյան կոմիտեի կայքում։

Ի՞նչ է միկրոՌՆԹ-ն

Մարդու մարմնի յուրաքանչյուր բջիջ պարունակում է մեր ԴՆԹ-ում գրված նույն գենետիկ տեղեկատվությունը։ Նույնական գենետիկ տեղեկատվությունից զատ մարդու մարմնի բջիջները մեծապես տարբերվում են իրարից ձևով և գործառույթներով։

Նյարդային բջիջների էլեկտրական իմպուլսները տարբերվում են սրտի բջիջների ռիթմիկ զարկերից։ Նյութափոխանակություն իրականացնող լյարդի բջիջները տարբերվում են միզանյութը արյունից զտող երիկամների բջիջներից։ Աչքի ցանցաթաղանթի բջիջների լուսազգայուն կարողությունները տարբերվում են այն բջիջներից, որոնք հակամարմիններ են արտադրում վարակների դեմ պայքարելու համար:

Նման բազմազանություն կարող է առաջանալ նույն սկզբնական նյութից՝ գեների արտահայտման շնորհիվ: Ամերիկացի գիտնականներն առաջինը հայտնաբերեցին միկրոՌՆԹ-ն և թե ինչպես են դրանք տարբեր հյուսվածքներում վերահսկում գեների կարգավորումը:

Գենետիկ ինֆորմացիան ԴՆԹ-ից հոսում է դեպի միջնորդ-ՌՆԹ (մՌՆԹ)՝ գաղտնագրում կոչվող գործընթացի արդյունքում, այնուհետև դեպի բջջային մեխանիզմ՝ սպիտակուցներ արտադրելու համար:

Այնտեղ մՌՆԹ-ները գաղտնագրվում են, որպեսզի սպիտակուցներն արտադրվեն գենետիկ ինստրուկցիային համապատասխան՝ ինչպես գրված է ԴՆԹ-ում։ 20-րդ դարի կեսերից մի քանի ֆունդամենտալ գիտական ​​հայտնագործություններ բացատրել են, թե ինչպես են տեղի ունենում այդ գործընթացները:

Առանց գեների գաղտնազերծումը վերահսկելու հնարավորության, մարմնի բոլոր բջիջները նույնական կլինեին։ ՄիկրոՌՆԹ-ներն օգնել են կյանքի բարդ ձևերի էվոլյուցիային:

ՄիկրոՌՆԹ-ների անկանոն կարգավորումը կարող է նպաստել քաղցկեղի և մի շարք այլ հիվանդությունների զարգացմանը, ներառյալ լսողության բնածին կորուստը և ոսկրային խանգարումները:

Էմբրոսը և Ռավկանն իրենց փորձերն իրականացրել են կլոր որդերի (C. elegans) վրա: Նրանք փորձարկել եn որդի մուտանտ ձևի հետ, որի բջիջների որոշ տեսակներ չեն զարգացել:

Արդյունքում նրանք առանձնացրել են գենետիկ նյութի կամ միկրոՌՆԹ-ի փոքրիկ ֆրագմենտներ, որոնք անհրաժեշտ էին որդի զարգացման համար:

Ահա թե ինչպես է լինում գործընթացը.

— Գենը կամ գենետիկ ինստրուկցիան պարունակվում է մեր ԴՆԹ-ում։
— Մեր բջիջները ստեղծում են դրա պատճենը, որը կոչվում է միջնորդ-ՌՆԹ կամ պարզապես մՌՆԹ։
— Այն դուրս է գալիս բջջի միջուկից և հրահանգում է բջջի սպիտակուցային ֆաբրիկաներին սկսել արտադրել որոշակի տեսակի սպիտակուց։
— Սակայն միկրոՌՆԹ-ները խանգարում են գործընթացին՝ կպչելով մՌՆԹ-ին և կասեցնելով դրա աշխատանքը:

Հետազոտության ընթացքում պարզվել է, որ այդ պրոցեսը ունիկալ չէ հենց միայն որդերի համար, այլ կյանքի հիմնական բաղադրիչն է։

Անցյալ տարի բժշկության և ֆիզիոլոգիայի Նոբելյան մրցանակը ստացել են Կատալին Կարիկոն (Հունգարիա) և Դրյու Վայսմանը (ԱՄՆ)՝ ՌՆԹ-ի հիման վրա պատվաստանյութի նոր տեսակի ստեղծման համար: