1 RNAi的研究进展
1.1 RNAi 的分子机制 细胞中dsRNA的存在是RNAi形成的先决条件。dsRNA可通过多种途径在细胞核或胞质中产生。如反向DNA重复序列的转录；同时合成正义和反义RNA链；病毒复制；以单链RNA（single-stranded RNA, ssRNA）为模板在RNA依赖性RNA聚合酶 ( RNA-dependent RNA polymerase, RdRP ) 的催化作用下，合成互补RNA序列，并与之形成dsRNA。在线虫（C. elegans）可通过注射dsRNA、将线虫浸泡在含dsRNA的溶液或喂哺表达正义和反义RNA的细菌等方式引入dsRNA[3]。小干扰RNA(small interference RNA, siRNA)是RNAi过程中重要的中间分子。siRNA是一类长约21~23个核苷酸（nt ）的特殊dsRNA分子，与所作用的靶mRNA序列具有同源性，每一条链的均有2个nt 3’突出端(end overhangs)。 RNAi主要是通过dsRNA被核酸酶切割成21～23nt的siRNA, 再由siRNA介导识别并靶向切割同源性靶mRNA分子而实现[2, 4]。
通过对RNAi所进行的遗传学与生物化学的研究，现已初步阐明了其作用机制。RNAi的第一步是，dsRNA在核酸内切酶（一种具有RNaseⅢ样活性的核酸酶）作用下，被加工裂解为21～23nt的由正义和反义序列组成的siRNA。在果蝇（Drosophila）中RNaseⅢ型核酸酶称为Dicer，具有解旋酶（helicase）活性、dsRNA结合区以及PAZ结构区。在线虫、哺乳动物均存在Dicer同类物[1, 4]。RNAi的第二步是，由Dicer产生的siRNA的反义链指导形成一种核酸内切酶复合体，称为RNA诱导的沉默复合体（RNA-induced silencing complex, RISC）。RISC介导切割靶mRNA分子中与siRNA反义链互补区域的中间位置，使mRNA降解，从而干扰基因表达。siRNA还可以作为一种特殊的引物，在RdRP的作用下，以靶mRNA为模板合成dsRNA分子，后者又可被RISC降解为新的siRNA，新生成的siRNA又进入上述循环，这一过程被称为随机降解性聚合酶链反应（random degradative PCR）[5]。新生的dsRNA反复合成与降解，不断形成新的siRNA，从而使靶mRNA渐进性减少，导致目的基因沉默，呈现RNAi现象。RdRP一般只对所表达的靶mRNA发挥作用，这种在RNAi过程中对靶mRNA的特异性扩增作用，有助于增强RNAi的特异性基因监视作用。每个细胞仅需少量dsRNA即有可能完全抑制相应基因表达，可见RNAi具有生物催化反应的基本动力学特征[ 6, 7 ]。
