調控性與非編碼 RNA(微 RNA、siRNA)
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幾十年來,RNA 一直被安排成配角:抄下基因,把它帶到核糖體,幫忙造出蛋白質,然後退場。蛋白質才是主角。如今我們知道,這只說對了一半。細胞製造的 RNA 中有很大一部分根本不會被翻譯成蛋白質——這些就是非編碼 RNA,其中許多並非旁觀者,而是主動的調控者,掌控著哪些基因被使用、用多少。
「非編碼」不過是說這種 RNA 不會被讀成蛋白質;它以 RNA 的身份完成工作。有些,如 tRNA 和 rRNA,是翻譯的主力。另一些是調控者。兩種著名的小 RNA 用同一個巧妙的把戲——叫 RNA 干擾:一條微小的 RNA 與相匹配的信使 RNA 配對,從而使其沉默。微 RNA(miRNA)由細胞自己製造,通常微調細胞自身的基因,常常把許多信息略微調低。小干擾 RNA(siRNA)的機制幾乎相同,但通常充當防禦,高精度地把外來或失控的 RNA——包括來自病毒的——切碎。
這些 RNA 之所以重要,是因為它們揭示了在「轉錄開關」之外的第二層遺傳調控,也因為它們已成為強大的工具。研究者常用人工合成的 siRNA 關掉某個選定的基因,看會發生什麼;同樣的原理已催生出一類新的藥物,用來沉默致病基因。一點提醒:人類基因組製造了大量非編碼 RNA,其中一些有明確而重要的作用,但許多其他的功能仍不確定或存在爭議。
一種叫 patisiran 的藥物是一條量身定制的 siRNA:注入患者體內後,它與一個有缺陷的基因的 mRNA 配對——該基因會讓有毒蛋白堆積在體內——從而觸發這條 mRNA 的銷毀,使那種有害蛋白不再被製造。
patisiran 藥物是一條 siRNA,通過銷毀致病基因的 mRNA 來沉默它。
「非編碼」不等於「無功能」,但也不意味著每條非編碼 RNA 都有已知的職責——許多的作用確實仍不明朗。miRNA 與 siRNA 的差別主要在來源和用途,而非核心機制。