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RNA干涉(interference)

      在真菌和植物中还发现了RNAi抑制基因的一种新的可能机制:诱导基因组的甲基化。当甲基化发生在启动子区时,可以抑制基因的转录。[3]
    2000年,在线虫和人细胞内也发现了~21nt大小的RNA,其特点是由茎环样的单链前体剪切而来,其中的关键蛋白也是Dicer,并且也形成蛋白复合体miRNP。这类RNA命名为microRNA(miRNA),至今在动植物体内已鉴定出500多个。现在公认的miRNA的功能也是转录后基因沉默,它们在生物体的发育,生长分化,凋亡等方面可能都起着关键的作用。它与siRNA的区别,一是内源性的;二是在功能机制上,miRNA与靶RNA不完全互补,因此不能介导靶RNA的降解,但能阻抑蛋白的翻译。尽管miRNA与siRNA有着很多的不同,但是它们形成中都需要Dicer,形成的复合体中也均有Argonaute蛋白家族成员,人工的siRNA在体内也能产生类似miRNA的功能,而内源的miRNA也能剪切完全互补的靶RNA,推测它们可能具有基本相同的途径。[6]

    三、RNAi的应用

      为什么自然界动植物中存在RNAi现象?它的生物学意义是什么?这些问题尚未能彻底回答。目前普遍认为生物中自然存在RNAi的作用是在动植物中作为基因组免役系统(Genome immune system)有效防止外源有害基因如病毒的侵入,另外是基因表达调控的一个重要途径[7]。天然存在的RNAi现象不但具有十分重要的生物学意义,RNAi技术在生命科学研究中也具有及其广泛的应用前景。

    (一)RNAi可能的应用领域

    1、功能基因组的研究[5]

      在功能基因组研究中,需要对特定基因进行功能丧失或降低突变,以确定其功能。由于RNAi具有高度的序列专一性,可以特异地使特定基因沉默,获得功能丧失或降低的突变,因此RNAi可以作为一种强有力的研究工具,用于功能基因组的研究。RNAi技术高效、特异、低毒性、周期短、操作简单等优势是传统的基因敲除技术和反义技术所无法比拟的。根据基因组测序结果或EST文库构建的dsRNA文库可以用于大规模的基因组筛选。根据DNA芯片原理,将微电子技术与RNAi技术结合,构建RNAi芯片,让细胞生长在多种siRNA片段组成的点阵芯片上,只要解决好核酸从固相化物的解离问题(如利用核酸酶切割)和转染技术问题,就能产生各种基因功能失活表型库,并得到相应的mRNA-表型对应关系。联合应用DNA芯片技术还可能得到各个基因间相互影响的网络关系。甚至可以应用RNAi建立基因功能敲除动物模型代替繁琐的传统基因敲除。

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