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RNA干扰研究进展
作者:王兰兰
来源:《学习与科普》2019年第22期
摘 要:RNA干扰(RNA interference, RNAi)是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象,通过双链RNA的介导特异性降解相应序列的mRNA,从而导致转录后水平的基因沉默。RNAi发生过程主要分为3个阶段:起始阶段、扩增阶段、效应阶段。其在抵抗病毒感染、抑制转座子活动、调控内源性基因表达等方面发挥重要作用。本文就RNAi的分子机制、作用特点及其应用研究方面的进展做相关介绍。 关键词:RNA干涉;基因沉默;双链RNA
RNA 干扰(RNA interference,RNAi) 是指与靶基因序列同源的双链RNA( dsRNA) 所诱导的转录后基因沉默现象,是真核生物抵御病毒入侵、抑制转座子活动、调控基因表达的监控机制。基因的表达具有选择性,我们发现生物体内存在一套RNA 监视系统,能通过多种途径产生异常dsRNA,诱发RNAi,激活抑制基因,控制活跃基因,从而参与基因选择性表达。目前RNAi 技术因其操作简单、特异性强、高效性等特点,被广泛应用于植物的抗病毒研究、药物靶基因的筛选、肿瘤治疗等领域[1]。现对RNAi的研究进展做综述。 1 RNA干涉的的发现
RNAi最早是在线虫C.elegans上发现的,人们发现水蛭、锥体虫、涡虫、果蝇等无脊椎动物RNAi都非常有效。开始,较长双链RNA只能引起少数胚胎细胞(如斑马鱼和小鼠胚胎)的RNAi现象。后来人工合成的21nt长度的RNA二合体在培养的哺乳动物细胞成功进行了RNAi。最近,利用载体表达的shRNA在许多培养的人源,猴源和鼠源的哺乳动物细胞的RNAi实验取得了成功。RNAi广泛存在于是生物界的现象。 2; RNA干涉的分子机制及作用特点 2.1 RNA干涉的分子机制
虽然遗传学和生物化学的方法都已用于探索RNA干涉的机制,但其真正的机理尚未明了。目前认为其可能机制可分为三步:
第一步:dsRNA的形成。dsRNA是诱导细胞RNAi的关键组分,外源DNA、RNA序列均可激发细胞产生相应的dsRNA,但产生的方式不同。RNA病毒在病毒或细胞中RNA依赖性RNA聚合酶的催化下,合成病毒的RNA序列互补链,并与之结合形成dsRNA;细胞通过“通读转录’,转座子的反向重复序列,直接产生双链RNA[2]。