基因调控与表观遗传

RNA 干扰(RNAi)

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想象一间忙碌的收发室,为了阻止某条特定的讯息被执行,一名守卫干脆把每一个与某个已知地址相符的信封都截下并撕碎。RNA 干扰就是细胞版的这种定向粉碎。它是一套用小段 RNA 去寻找并沉默相匹配的信使 RNA(基因的工作副本)的系统,于是这些讯息所编码的蛋白质要么从不被制造、要么被制造得少得多。

准确地说,RNA 干扰是一种由短的双链 RNA 触发的基因沉默过程。细胞把这样的 RNA 剁成微小的片段(约 21 到 23 个字母长),其中一条链被装载进一个叫 RISC 的蛋白质复合物里。这条引导链让 RISC 去扫描细胞里的信使 RNA、识别出任何序列相匹配的;该复合物随后切断那条信使 RNA、或阻断它的翻译,把这个基因的产出关闭。由于配对靠的是碱基配对,RNA 干扰极其专一——它只作用于读起来像它的引导链的那些讯息。

RNA 干扰在两个大方面都很重要。在自然界中,它是一套防御和调控系统:它沉默病毒和到处游走的遗传寄生体,并帮助微调正常的基因活性(与微小 RNA 的控制密切相关)。在实验室和临床中,它是一种革命性的工具:科学家可以靠投入相匹配的小段 RNA 来关闭几乎任何一个选定的基因,借此探查基因功能,而数量虽小但在增长的一批已获批药物正是利用这一原理去沉默致病基因。这项发现赢得了 2006 年的诺贝尔奖。

一种已获批的 RNA 干扰药物会沉默肝脏里一个驱动某种罕见神经疾病的基因:一小段合成 RNA 锁定那个基因的信使 RNA、让它被销毁,于是那种有害的蛋白质不再被制造。

RNA 干扰作为药物:沉默疾病背后的基因。

RNA 干扰是通过攻击基因制造出来之后的 RNA 来把基因调低的——它不编辑或删除 DNA,所以它的沉默是可逆的、依剂量而定的,不像永久性的基因敲除。

又称
RNAigene silencing by small RNARNA 沉默RNA 沉默