RNA加工與RNA世界

RNA干擾通路(RNA-interference pathway)

/ AR-en-ay in-ter-FEER-ence PATH-way /

想像一個細胞天生帶著一種免疫記憶,記的不是病菌,而是序列。一旦它遇到雙鏈RNA——這是病毒或失控基因的典型標誌——它就能抓住那段序列、把它切碎,然後在細胞裡追獵並摧毀其他每一條與之相符的RNA。RNA干擾,簡稱RNAi,就是這套針對特定序列的沉默系統。

這條通路分步進行。一條雙鏈RNA先被一種酶切成約21到23個鹼基對長的短片段,叫做小干擾RNA(siRNA)。每個短片段的其中一條鏈隨後作為嚮導被裝進一個蛋白質複合體。這個複合體用嚮導去找任何序列相符的信使RNA,與之鹼基配對,並把它一切為二,使它再也無法被翻譯——從而沉默對應的基因。由於嚮導純粹靠鹼基配對來導引複合體,這種沉默對序列極為專一:只有與嚮導相符的RNA才會被摧毀。

RNAi於1998年在線蟲中被發現(這是一項獲諾貝爾獎的成果),結果證明它古老而普遍——是一種針對病毒和跳躍基因(轉座子)的天然防禦,也是一種與微小RNA系統相互重疊、共用同一套核心機器的調控者。它還成了生物學中最強大的工具之一:給細胞投餵一條你選定的雙鏈RNA,你幾乎可以關掉任何一個基因,看它有什麼用。那種工具化的用途,以及基因編輯裡經過改造的嚮導RNA,都在別處講述;這裡聚焦的是作為細胞自身通路的RNAi。

一株被病毒感染的植物,會把病毒的雙鏈RNA切成小干擾RNA,再把它們當作嚮導,去搜尋並摧毀細胞裡殘留的任何病毒RNA——這是一種針對序列的抗病毒防禦,是細胞自己版本的搜索並清除。

雙鏈RNA被切成嚮導,引導細胞去摧毀與之相符的RNA。

RNAi是在轉錄之後才進行沉默——它摧毀或阻斷RNA信息——而不是去編輯或刪除DNA裡的基因。基因本身絲毫未動、完好無損,被壓制的只是它的RNA產物,這正是該效應可逆且不被遺傳的原因。

又稱
RNAiRNA silencingpost-transcriptional gene silencingRNA干扰RNA沉默