Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü MikroRNA’yı Keşfeden Araştırmacılar Kazandı
Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülü’nü Massachusetts Tıp Okulu’ndan Victor Ambros ve Harvard Tıp Okulu’ndan Gary Ruvkun kazandı. Karolinska Enstitüsü’nden yapılan açıklamada araştırmacıların mikroRNA’nın keşfine ve mikroRNA’nın gen düzenlenmesindeki rolünün anlaşılmasına yaptıkları katkılardan dolayı ödüle layık görüldükleri belirtildi.
Ill. Niklas Elmehed © Nobel Prize Outreach
Victor Ambros (solda) ve Gary Ruvkun (sağda)
Vücutlarımızdaki tüm hücreler aynı genlerle donatılmıştır. Ancak kas hücreleri ve sinir hücreleri gibi farklı tür hücreler birbirlerinden çok farklı özelliklere sahiptir. Bu durumun nedeni ise farklı tür hücrelerde farklı genlerin aktif olmasını sağlayan gen düzenlemesi sürecidir. Gen düzenlenmesi sürecinde ortaya çıkan aksamalar kanser, diyabet gibi hastalıklara yol açabiliyor.
Genlerde kodlanmış bilgilerden proteinlerin üretilmesi sürecine mRNA’lar (mesajcı RNA’lar) aracılık eder. 1960’larda yapılan çalışmalar transkripsiyon faktörleri olarak adlandırılan özelleşmiş proteinlerin DNA’daki çeşitli bölgelere bağlanarak bilgi akışını kontrol ettiğini göstermişti. İlerleyen yıllarca binlerce transkripsiyon faktörü tespit edildi. Bu çalışmalar, uzun bir süre gen düzenlenmesi ile ilgili temel ilkelerin anlaşıldığı izlenimi uyandırdı. Ancak Ambros ve Ruvkun’un 1990’ların başlarında yaptığı çalışmalar hâlâ öğrenilecek yeni şeyler olduğunu gösterdi.
Ambros ve Ruvkun 1980’lerin sonlarında, 2002 yılı Nobel Ödülü’nü alan Robert Horvitz’in laboratuvarında doktora sonrası araştırmacısıydılar. O yıllarda, yaklaşık 1 mm uzunluğundaki C. elegans türü yuvarlak solucanlar üzerine deneyler yaparak çok hücreli organizmalarda dokuların nasıl geliştiğini daha iyi anlamaya çalışıyorlardı. Lin-4 ve lin-14 olarak adlandırılan genlerinde mutasyonlar bulunan solucanlar üzerinde yapılan deneylerin temel amacı mutasyonlu genleri tespit etmek ve işlevlerini anlamaktı. Ambros, daha önceleri yaptığı çalışmalarda lin-4 geninin lin-14 geninin etkinleşmesini engellediğini tespit etmiş olsa da bunda nasıl bir mekanizmanın rol oynadığı bilinmiyordu.
Ambros ve Ruvkun, kendi laboratuvarlarını kurduktan sonra da aynı konu üzerine çalışmaya devam ettiler. Ambros, Harvard Tıp Okulu’nda yaptığı çalışmalar sırasında lin-4 geninin aşırı derecede kısa, protein üretimi ile ilgili hiçbir bilgi içermeyen bir mRNA molekülü ürettiğini tespit etmişti. Bu ufak mRNA molekülünün lin-14 genini bloke eden faktör olduğunu düşünse de bunda rol oynayan mekanizmaya o dönemde bir açıklama getirememişti.
Steve Gschmeissner / Science Photo Library
C. Elegans türü bir yuvarlak solucanın taramalı elekton mikroskobu görüntüsü
Aynı dönemde Ruvkun’un yaptığı deneyler ise lin-4’ün lin-14 geninden mRNA üretilmesini engellemediğini göstermişti. Lin-14 geninin ifadesini engelleyen mekanizma daha sonraki bir aşamada gerçekleşiyordu. Ruvkun ayrıca lin-14 mRNA’sındaki bir parçanın protein üretiminin lin-4 tarafından engellenebilmesi için gerekli olduğunu da bulmuştu.
Ambros ve Ruvkun elde ettikleri bulguları bir araya getirdiler ve şaşırtıcı bir sonuca ulaştılar. Gen ifadesini engelleyen şey, Ambros’un keşfettiği aşırı kısa mRNA dizisinin Ruvkun’un keşfettiği lin-14 mRNA’sındaki özel bölgeye bağlanmasıydı. Böylece gen düzenlenmesi ile ilgili yeni bir mekanizma keşfedilmiş oldu. Daha önceleri bilinmeyen ve gen düzenlenmesi sürecinde rol alan aşırı kısa mRNA dizilerine ise mikroRNA adı verildi.
Ambros ve Ruvkun sonuçlarını 1993 yılında Cell’de yayımladıkları iki makalede açıkladılar. Uzun bir süre boyunca keşfedilen mekanizmanın sadece C. elegans türü yuvarlak solucanlara özgü olduğu düşünüldü. Ancak ilk olarak Ruvkun’un araştırma grubu 2000’de ikinci bir mikroRNA daha keşfetti. Daha sonraları başka araştırma grupları başka mikroRNA’lar keşfetmeye başladılar. Bugüne kadar yüzlerce farklı mikroRNA tanımlandı. Bilimsel çalışmalar mikroRNA’lar aracılığıyla gen düzenlenmesinin çok hücreli organizmalar arasında yaygın olduğunu gösteriyor.
