2024年诺贝尔生理学或医学奖授予美国生物学家维克多·安布罗斯（Victor Ambros）和加里·鲁夫昆（Gary Ruvkun），以表彰其在关于microRNA 及其在转录后基因调控中的作用研究。考虑到诺贝尔奖是高考试题的常见素材来源，齐鲁家长圈从高中生物学的角度为大家分析一下2024年诺贝尔生理学或医学奖的相关内容和知识点，建议收藏！

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获奖理由

高中生物学涉及“中心法则”的概念，简单来讲就是DNA记录了全部的遗传信息，然后通过转录的过程，把遗传信息中的一部分信息生成mRNA，然后对应这部分mRNA身上的信息，翻译成了蛋白质，最终蛋白质来执行各种生命活动。

而Victor Ambros和Gary Ruvkun在1993年分别领导的两个实验室在线虫中发现了一种名为lin-4的基因。这种基因并不编码蛋白，而是表达一种长度为22nt的小RNA，并且这种小RNA可以抑制一种核蛋白LIN-14基因的表达从而调节线虫的发育。当时未受重视。

直到2000年，第二个被发现的miRNA被命名为let-7，长21nt，由Gary Ruvkun在对线虫的研究中发现。

不同于lin-4只在线虫表达，let-7基因高度保守，存在于整个动物界。这篇文章引发了人们极大的兴趣，在随后的几年里，人们发现了数百种不同的 microRNA。

今天，我们知道人类有一千多个不同的 microRNA 基因，而且 microRNA 对基因的调控在多细胞生物中是普遍存在的。

可以说，这项研究扩充了我们对中心法则的认识。获奖实至名归。

生物学知识点：mRNA与miRNA

mRNA：蛋白质合成的模板

mRNA（信使核糖核酸）是遗传信息从DNA传递到蛋白质合成的媒介。它的主要功能是将DNA上的遗传信息转录出来，并指导蛋白质的合成。这一过程涉及到转录、加工、运输以及翻译等多个步骤。

• 转录：mRNA在细胞核中由DNA模板转录而成。
• 加工：包括剪接、添加5'帽子和3'多聚A尾巴，这些结构有助于mRNA的稳定性和翻译效率。
• 运输：成熟的mRNA被运输到细胞质中的核糖体上。
• 翻译：在核糖体上，mRNA的信息被翻译成特定的蛋白质序列。

mRNA的分子大小差别非常大，种类繁多，占细胞内RNA总量的2%到5%。

miRNA：基因表达的精细调控者

miRNA（微小RNA）是一类小分子非编码RNA，通常由20-24个核苷酸组成。它们在调控基因表达中起着至关重要的作用，通过与mRNA的3'非翻译区（UTR）结合，可以抑制该mRNA的翻译或促进其降解，从而调控特定基因的表达。

• 生物发生：由较长的初级miRNA（pri-miRNA）经过一系列酶的作用加工成成熟的miRNA。
• 功能：成熟的miRNA被加载到RNA诱导的沉默复合体（RISC）中，与目标mRNA的3'UTR结合，导致目标mRNA的降解或翻译抑制。

miRNA可以调控多个基因的表达，而且一个基因也可以被多个miRNA调控，形成了复杂的调控网络。据推测，miRNA调节着人类三分之一的基因。

mRNA和miRNA在结构和作用机制方面存在显著差异：

• 长度和结构：mRNA是较长的单链RNA分子，而miRNA是较短的非编码RNA，通常以发夹结构形式存在。
• 生物发生过程：mRNA的生物发生过程涉及转录和加工，而miRNA的生物发生过程更为复杂，涉及多个酶的作用。
• 功能：mRNA的主要功能是携带遗传信息到核糖体，指导蛋白质的合成。miRNA的功能主要是通过与mRNA的3'UTR结合，抑制或促进mRNA的翻译，或者直接导致mRNA的降解。

mRNA和miRNA虽然都是RNA分子，但它们在细胞内的功能和作用机制有着本质的区别。mRNA主要负责遗传信息的传递和蛋白质的合成，而miRNA则通过调控mRNA的稳定性或翻译效率来影响基因表达。这两种分子的研究不仅有助于我们深入理解生命科学的基本原理，也为疾病的预防、诊断和治疗提供了重要的理论基础和技术支持。

诺贝尔奖历来是高考题目的素材来源之一，分析遗传也是高考生物科目的重点，建议大家关注并了解2024诺贝尔奖，结合自己的高中知识进行积累~

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