在即将于2026年2月1至3日在迪拜召开的2026世界顶尖科学家峰会(WLS)上,拉斯克奖、沃尔夫奖得主大卫·鲍尔科姆爵士(Sir David Baulcombe)将揭示基因调控中“暗物质”——非编码RNA的潜力,阐述从农业到医学的全面革命。
这位剑桥大学植物科学系的传奇人物,因其在RNA干扰(RNAi)领域的开创性工作而载入史册。
鲍尔科姆爵士的突破性工作,如同打开了生命科学的“潘多拉魔盒”,让我们得以窥见细胞内前所未有的复杂控制机制。
早期的RNAi研究揭示了细胞如何通过短小的RNA分子沉默特定基因,这不仅是植物抵御病毒的天然武器,也成为了基因功能研究和疾病治疗的强大工具。但鲍尔科姆爵士和他的团队并未满足于此。
近十年,他们将研究重心转向了更广阔的非编码RNA(ncRNA)领域,特别是那些不直接编码蛋白质,却在基因表达、表观遗传调控甚至细胞命运决定中扮演关键角色的长链非编码RNA和环状RNA。
研究新突破:
解密基因组的“暗物质”
鲍尔科姆爵士最新的研究成果,直指基因组中长期被忽视的“暗物质”地带。
传统观念认为,只有编码蛋白质的基因才是生命功能的核心。然而,基因组中高达98%的部分是非编码序列。
鲍尔科姆爵士的团队通过一系列精密的实验,揭示了这些非编码RNA并非“垃圾”,而是高度复杂的调控网络。
他发现,lncRNA能够像“分子骨架”一样,指导染色质的三维折叠,从而精确控制哪些基因被激活、哪些被沉默。
这种调控超越了DNA序列本身的限制,深刻影响了细胞的身份、发育以及对环境的响应。例如,在植物中,他发现特定的lncRNA能够感应光照、温度等环境信号,进而调控开花时间、抗逆性等重要农艺性状。
这项发现对精准农业和应对气候变化具有颠覆性意义。我们可以通过靶向调控这些lncRNA,培育出更适应极端环境、产量更高的作物,从而保障全球粮食安全。
更令人兴奋的是,鲍尔科姆爵士的团队还深入研究了circRNA。这种独特的环状分子具有更高的稳定性和特定的调控功能,它们能够吸附和隔离微RNA(miRNA),从而间接影响基因表达。
在最新的动物模型研究中,他的团队发现某些circRNA在神经退行性疾病的发生发展中扮演关键角色。通过干预这些circRNA,有望开发出全新的阿尔茨海默症或帕金森病治疗策略。
这无疑为长久以来困扰人类的神经系统疾病研究打开了一扇新的窗户。
从植物到人类的未来愿景
鲍尔科姆爵士的最新发现,拓展了我们对基因调控的认知边界,提供了全新的干预靶点和工具。
农业革命的引擎
通过调控植物中的ncRNA,我们可以设计出更具韧性、更高产、更环保的作物,应对全球日益增长的粮食需求和气候挑战。
疾病治疗的新范式
理解lncRNA和circRNA在疾病中的作用,意味着我们可以开发出基于核酸药物(如寡核苷酸疗法)的全新治疗方案,通过靶向治疗方式,可以把传统药物难以触及的疾病(癌症、神经系统疾病和自身免疫性疾病)进行治疗。
鲍尔科姆爵士强调:
非编码RNA的发现,如同为我们打开了一个全新的维度,让我们能够以前所未有的精度去理解和重塑生命蓝图。
这不仅仅是科学的进步,更是人类应对未来挑战的希望之光。
(作者:世界顶尖科学家峰会)