Die Äpfel sind zu groß, um sie aufzuessen, und die Hälfte von ihnen wird schwarz. Diese Nobel-Entdeckung macht Schluss mit oxidierten Äpfeln

Kennen Sie das Problem: Der Apfel ist zu groß für eine Person und die andere Hälfte kann, egal ob im Kühlschrank oder in Frischhaltefolie eingewickelt, die Verfärbung nicht verhindern. Der altbacken aussehende Apfel verdirbt den Appetit.

Im Jahr 2017 wurde in den USA eine Apfelsorte auf den Markt gebracht, die über eine magische Eigenschaft verfügt: Sie ändert ihre Farbe nicht.

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Äpfel werden durch die Katalyse der Polyphenoloxidase schnell braun. Wissenschaftler nutzen die RNA-Interferenztechnologie, um das Gen zu inaktivieren, das für die Produktion von Polyphenoloxidase in Äpfeln verantwortlich ist, und züchten so Äpfel, die ihre Farbe über einen langen Zeitraum nicht ändern. Wer also hat diese magische Technologie der RNA-Interferenz entdeckt?

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Ich habe in meinem Traum erfahren, dass ich den Nobelpreis gewonnen habe

Der RNA-Interferenzmechanismus wurde erstmals von zwei amerikanischen Wissenschaftlern namens Andrew Farr und Craig Mello vorgeschlagen, die gemeinsam einen Artikel in der renommierten wissenschaftlichen Zeitschrift Nature veröffentlichten, in dem sie diese großartige Entdeckung bekannt gaben.

Andrew Farr wurde 1959 in Santa Clara County, Kalifornien, USA geboren und schloss sein Studium am MIT ab. Farr und Mello erhielten 2006 außerdem den Nobelpreis für Physiologie oder Medizin für ihre großartige Entdeckung des RNA-Interferenzmechanismus.

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Als das Nobelpreiskomitee ihn anrief, um ihm seinen Preisgewinn mitzuteilen, nahm Andrew Farr den Anruf aufgrund der Zeitverschiebung zwischen Schweden und den USA im Schlaf entgegen.

In einem anschließenden Medieninterview sagte Farr: „Ich konnte es zunächst nicht glauben. Vielleicht träume ich, oder das Nobelkomitee hat sich geirrt. Am dankbarsten bin ich dafür, dass meine Arbeit Anerkennung findet.“ Erst als Farr die Nachricht von seinem Gewinn im Internet sah, war er sich sicher, dass alles wahr war.

Er und sein Freund Melo hatten sich vorgestellt, dass ihre Forschungen zum Fluss genetischer Informationen eines Tages den Nobelpreis gewinnen könnten, aber das würde 10 oder 20 Jahre später sein. Er hatte nicht erwartet, dass dieser Moment so bald kommen würde. In einem Telefoninterview mit Reuters erklärte Farr offen, warum er „überrascht“ war, den Preis zu gewinnen.

Farr wies ausdrücklich darauf hin, dass die mit Mello erzielten Erfolge auch untrennbar mit den Bemühungen anderer Forscher der Forschungsgruppe verbunden seien, „einschließlich der Schaffung der Infrastruktur und grundlegender Theorien, die es uns ermöglichten, uns auf diesem Gebiet zu engagieren und Experimente durchzuführen, um Ergebnisse zu erzielen.“

Diese großartige Entdeckung hat ein neues Forschungsfeld eröffnet, das voraussichtlich dazu beitragen wird, bestimmte Gene bei Pflanzen, Tieren und Menschen zu unterdrücken oder in einen Ruhezustand zu versetzen und so die Auswirkungen schädlicher Viren und genetischer Mutationen einzudämmen.

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Was ist RNA-Interferenz

RNA-Interferenz, auch als RNAi bezeichnet, ist ein Phänomen der Gen-Stilllegung, das bei Eukaryoten weit verbreitet ist. Es handelt sich um einen biologischen Prozess, bei dem RNA-Moleküle die Genexpression oder -translation hemmen, indem sie gezielte mRNA-Moleküle neutralisieren.

Wissenschaftler entdeckten das Geheimnis der RNA-Interferenz erstmals im Rahmen einer Studie an Petunien. Ein Wissenschaftler hat in Prunkwinden ein Gen eingebracht, das violettes Pigment produziert, in der Hoffnung, ihre Farbe zu intensivieren. Doch statt der erwarteten tiefvioletten Blüten bildeten sich auf den Blütenblättern viele weiße Flecken, manche wurden sogar ganz weiß.

Nachfolgende Studien ergaben, dass dieses Phänomen das Ergebnis einer RNA-Interferenz war, die die gleichzeitige Unterdrückung des eingeführten Pigmentgens und ähnlicher endogener Gene verursachte.

Den Kern des RNA-Interferenzmechanismus bilden zwei kleine RNA-Moleküle (auch kleine RNA genannt), nämlich Mikro-RNA (miRNA) und kleine interferierende RNA (siRNA). RNA ist das direkte Produkt von Genen, und diese kleinen RNAs können Enzymkomplexe dazu veranlassen, Messenger-RNA (mRNA) abzubauen und so Gene stummzuschalten. Es kann einfach davon ausgegangen werden, dass die E-Mail beim Senden zerstört wurde.

Warum gilt die RNA-Interferenz als eine der größten Entdeckungen der Biowissenschaften der letzten Jahre?

Seitdem bewiesen wurde, dass RNA-Interferenz eine Rolle bei der Regulierung der Genexpression spielen kann, zeigt die RNA-Interferenz in vielerlei Hinsicht großes Potenzial und gilt als präzise, ​​stabile und effiziente Technologie zur Gentransplantation.

Haben Sie den Eindruck, dass die Qualität der Früchte in den letzten Jahren immer besser geworden ist? Neben der zunehmenden Reife der Züchtungstechnologie ist ein wichtiger Grund der Einfluss der RNA-Interferenztechnologie auf die Züchtung.

Diese Technologie kann die Toleranz von Nutzpflanzen gegenüber widrigen Umgebungen verbessern oder den Nährwert steigern, die Effizienz der Photosynthese regulieren, die Wachstumszyklen der Pflanzen regulieren usw.

Es ist sogar möglich, die Expression einiger Gene gezielt zu verhindern, wie etwa Zigaretten ohne Nikotin, Kaffee ohne Koffein, Mangos ohne Allergene und so weiter. Natürlich müssen diese Lebensmittel noch Sicherheitstests durchlaufen, bevor sie auf den Markt kommen können.

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Es wird im medizinischen Bereich häufiger eingesetzt und dient zur Behandlung von Krebs, Virusinfektionen, neurologischen Erkrankungen usw.

Mit herkömmlicher Chemotherapie können Krebszellen zwar wirksam abgetötet werden, allerdings sind Chemotherapeutika nicht in der Lage, zwischen normalen Zellen und Krebszellen zu unterscheiden, und können daher schwere Nebenwirkungen haben. Zahlreiche Studien haben gezeigt, dass RNA-Interferenz das Tumorwachstum hemmen kann, indem sie auf krebsrelevante Gene abzielt.

Darüber hinaus kann die RNA-Interferenz die Empfindlichkeit von Krebszellen gegenüber Chemotherapeutika erhöhen und so eine Kombinationstherapie mit Chemotherapie ermöglichen. Eine weitere mögliche Therapie besteht darin, durch RNA-Interferenz die Invasion und Metastasierung von Krebszellen zu hemmen. Derzeit konzentriert sich die klinische Forschung zur RNA-Interferenz größtenteils auf die Krebsbehandlung, die potenziellen klinischen Anwendungen sind jedoch sehr breit gefächert.

Obwohl die Forschung zur RNA-Interferenz erst seit zwölf Jahren läuft, wurden bereits rasche Fortschritte erzielt. Man kann sagen, dass RNA-Interferenz ein auf kleinen RNA-Molekülen basierendes Regulationssystem der Genexpression eukaryotischer Zellen ist. Es kann die Genexpression sowie die Zellproliferation und -differenzierung auf mehreren Ebenen regulieren. Die Forschung zur RNA-Interferenz wird den Menschen ein tieferes Verständnis der Lebensphänomene ermöglichen.

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Tadpole Musical Notation Originalartikel, bitte geben Sie beim Nachdruck die Quelle an

Herausgeber/Xiao Xitushuo