基因調控與表觀遺傳

RNA 干擾(RNAi)

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想像一間忙碌的收發室,為了阻止某條特定的訊息被執行,一名守衛乾脆把每一個與某個已知地址相符的信封都截下並撕碎。RNA 干擾就是細胞版的這種定向粉碎。它是一套用小段 RNA 去尋找並沉默相匹配的信使 RNA(基因的工作副本)的系統,於是這些訊息所編碼的蛋白質要麼從不被製造、要麼被製造得少得多。

準確地說,RNA 干擾是一種由短的雙鏈 RNA 觸發的基因沉默過程。細胞把這樣的 RNA 剁成微小的片段(約 21 到 23 個字母長),其中一條鏈被裝載進一個叫 RISC 的蛋白質複合物裡。這條引導鏈讓 RISC 去掃描細胞裡的信使 RNA、辨識出任何序列相匹配的;該複合物隨後切斷那條信使 RNA、或阻斷它的轉譯,把這個基因的產出關閉。由於配對靠的是鹼基配對,RNA 干擾極其專一——它只作用於讀起來像它的引導鏈的那些訊息。

RNA 干擾在兩個大方面都很重要。在自然界中,它是一套防禦和調控系統:它沉默病毒和到處游走的遺傳寄生體,並幫助微調正常的基因活性(與微小 RNA 的控制密切相關)。在實驗室和臨床中,它是一種革命性的工具:科學家可以靠投入相匹配的小段 RNA 來關閉幾乎任何一個選定的基因,藉此探查基因功能,而數量雖小但在增長的一批已獲批藥物正是利用這一原理去沉默致病基因。這項發現贏得了 2006 年的諾貝爾獎。

一種已獲批的 RNA 干擾藥物會沉默肝臟裡一個驅動某種罕見神經疾病的基因:一小段合成 RNA 鎖定那個基因的信使 RNA、讓它被銷毀,於是那種有害的蛋白質不再被製造。

RNA 干擾作為藥物:沉默疾病背後的基因。

RNA 干擾是通過攻擊基因製造出來之後的 RNA 來把基因調低的——它不編輯或刪除 DNA,所以它的沉默是可逆的、依劑量而定的,不像永久性的基因敲除。

又稱
RNAigene silencing by small RNARNA 沉默RNA 沉默