调控性与非编码 RNA(微 RNA、siRNA)
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几十年来,RNA 一直被安排成配角:抄下基因,把它带到核糖体,帮忙造出蛋白质,然后退场。蛋白质才是主角。如今我们知道,这只说对了一半。细胞制造的 RNA 中有很大一部分根本不会被翻译成蛋白质——这些就是非编码 RNA,其中许多并非旁观者,而是主动的调控者,掌控着哪些基因被使用、用多少。
“非编码”不过是说这种 RNA 不会被读成蛋白质;它以 RNA 的身份完成工作。有些,如 tRNA 和 rRNA,是翻译的主力。另一些是调控者。两种著名的小 RNA 用同一个巧妙的把戏——叫 RNA 干扰:一条微小的 RNA 与相匹配的信使 RNA 配对,从而使其沉默。微 RNA(miRNA)由细胞自己制造,通常微调细胞自身的基因,常常把许多信息略微调低。小干扰 RNA(siRNA)的机制几乎相同,但通常充当防御,高精度地把外来或失控的 RNA——包括来自病毒的——切碎。
这些 RNA 之所以重要,是因为它们揭示了在“转录开关”之外的第二层遗传调控,也因为它们已成为强大的工具。研究者常用人工合成的 siRNA 关掉某个选定的基因,看会发生什么;同样的原理已催生出一类新的药物,用来沉默致病基因。一点提醒:人类基因组制造了大量非编码 RNA,其中一些有明确而重要的作用,但许多其他的功能仍不确定或存在争议。
一种叫 patisiran 的药物是一条量身定制的 siRNA:注入患者体内后,它与一个有缺陷的基因的 mRNA 配对——该基因会让有毒蛋白堆积在体内——从而触发这条 mRNA 的销毁,使那种有害蛋白不再被制造。
patisiran 药物是一条 siRNA,通过销毁致病基因的 mRNA 来沉默它。
“非编码”不等于“无功能”,但也不意味着每条非编码 RNA 都有已知的职责——许多的作用确实仍不明朗。miRNA 与 siRNA 的差别主要在来源和用途,而非核心机制。