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    RNA干扰研究进展    王兰兰摘 要：RNA干扰（RNA interference， RNAi）是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象，通过双链RNA的介导特异性降解相应序列的mRNA，从而导致转录后水平的基因沉默RNAi发生过程主要分为3个阶段：起始阶段、扩增阶段、效应阶段其在抵抗病毒感染、抑制转座子活动、调控内源性基因表达等方面发挥重要作用本文就RNAi的分子机制、作用特点及其应用研究方面的进展做相关介绍Key：RNA干涉;基因沉默;双链RNARNA 干扰（RNA interference，RNAi） 是指与靶基因序列同源的双链RNA（ dsRNA） 所诱导的转录后基因沉默现象，是真核生物抵御病毒入侵、抑制转座子活动、调控基因表达的监控机制基因的表达具有选择性，我们发现生物体内存在一套RNA 监视系统，能通过多种途径产生异常dsRNA，诱发RNAi，激活抑制基因，控制活跃基因，从而参与基因选择性表达目前RNAi 技术因其操作简单、特异性强、高效性等特点，被廣泛应用于植物的抗病毒研究、药物靶基因的筛选、肿瘤治疗等领域[1]现对RNAi的研究进展做综述1 RNA干涉的的发现RNAi最早是虫C.elegans上发现的，人们发现水蛭、锥体虫、涡虫、果蝇等无脊椎动物RNAi都非常有效。

开始，较长双链RNA只能引起少数胚胎细胞（如斑马鱼和小鼠胚胎）的RNAi现象后来人工合成的21nt长度的RNA二合体在培养的哺乳动物细胞成功进行了RNAi最近，利用载体表达的shRNA在许多培养的人源，猴源和鼠源的哺乳动物细胞的RNAi实验取得了成功RNAi广泛存在于是生物界的现象2  RNA干涉的分子机制及作用特点2.1 RNA干涉的分子机制虽然遗传学和生物化学的方法都已用于探索RNA干涉的机制，但其真正的机理尚未明了目前认为其可能机制可分为三步：第一步：dsRNA的形成dsRNA是诱导细胞RNAi的关键组分，外源DNA、RNA序列均可激发细胞产生相应的dsRNA，但产生的方式不同RNA病毒在病毒或细胞中RNA依赖性RNA聚合酶的催化下，合成病毒的RNA序列互补链，并与之结合形成dsRNA;细胞通过“通读转录’，转座子的反向重复序列，直接产生双链RNA[2]第二步：siRNA的形成形成的dsRNA要在细胞中大量扩增，当其在细胞中达到一定量的时候，会被一种特异的核酸内切酶识别并与之结合形成酶-dsRNA复合体此后，在ATP的参与下，细胞中存在的另一种复合体—RNA诱导的沉默复合体，利用结合在其上的核酸内切酶活性切割靶mRNA分子中与dsRNA反义链互补的区域，形成了21-23个核昔酸的dsRNA，小片段称之为短干涉RNA[3]。

第三步：RNAi的形成SiRNA还可作为一种特殊的引物，在RdRP酶的作用下以把mRNA为模板合成dsRNA分子，这些dsNRA分子又可被RISC切割形成新的siRNA，新的siRNA又可进人上述循环，这种过程称之为随机降解性聚合酶链式反应新生的dsRNA反复合成和降解，不断产生新的siNRA，从而使靶mRNA渐进性减少，导致目的基因沉默，呈现RNiA现象2.2 RNA干涉的作用特点RNAi途径主要存在于细胞浆中，与反义核酸，核酶相比，RNAi具有以下特点①特异性siRNA是严格按照碱基配对法则与靶mRNA结合的，故只引起同源mRNA的降解②遗传性dsRNA分子可扩散至生物体各个细胞，干扰效应可遗传给后代，研究表明，通过注射或者浸泡siRNA，在二代线虫中仍可观察到对靶基因的抑制作用③位置效应研究表明只有针对编码区的dsRNA才产生干扰效应，对内含子区域的dsRNA不产生干扰效应[4]3 RNA干涉的应用3.1用于基因治疗RNAi的作用具有高效率和高特异性的特点，它能使目标蛋白的mRNA发生特异性的降解目前，人们已经证明在培养的哺乳动物细胞中，RNAi可用于抗病毒和抗肿瘤等的基因治疗Wilda等[5]，在K562细胞系用针对融合基因bcr-abl的dsRNA可以明显引起细胞凋亡。

随着RNAi被成功应用于哺乳动物细胞，用于人类疾病的治疗已为期不远3.2新药物的研究与开发蛋白质是细胞功能的执行者，各种疾病的发生和蛋白质功能的异常是分不开的RNAi不仅可以使细胞产生特定基因表型，而且它还具有高效和特异的特点因此，它在新药的开发与研究上具有广阔的前景比如RNAi可以作为寻找新的药物靶标的工具[6]，可以高通量地对发现的药物靶基因做功能分析，可帮助了解药物作用的生化模式等3.3探索基因功能的工具由于RNAi可以使特异基因mRNA发生降解，从而获得特定蛋白功能丧失或降低的突变株因此，RNAi可以作为一种强有力的研究工具，用于后基因组的研究线虫全基因组已于1998年测序完毕，RNAi的发现又为系统和高通量研究线虫全基因组功能提供了可能目前已探索了几乎整个线虫的所有基因（约19 000个）植物的全基因组探索也正在进行中展望RNAi作为一种改变基因表达的方法已在许多生物中进行了尝试，取得了不同程度的成功研究已发现在培养的人类细胞中确实存在RNAi现象，使人们看到了将RNAi作为遗传学工具用于哺乳类乃至人类进行研究的曙光[7]虽然RNAi研究的历史很短，许多问题仍有待认识、解决，但随着对RNAi机制的深入理解，RNAi将在功能基因组学、发育生物学研究，以及疾病的基因治疗等方面发挥巨大的作用。

参 考 文 献[1] Koch A， Kogel K H. New wind in the sails： improving the agronomic value of crop plants through RNAi-mediated gene silencing.[J]. Plant Biotechnology Journal， 2014， 12（7）：821-831[2] 付文金， 巢时斌， 彭剑雄. RNA干扰[J]. 中国细胞生物学学报， 2002， 24（5）：279-282.[3] Zamore P D， Tuschl T， Sharp P A， et al. RNAi： double-stranded RNA directs the ATP-dependent cleavage of mRNA at 21 to 23 nucleotide intervals.[J]. Cell， 2000， 101（1）：25-33.[4] 万志红， 王宇明. 基因功能研究新途径-RNA干扰[J]. 世界华人消化杂志， 2004， 12（4）：962-964.[5] 万志红， 王宇明. 基因功能研究新途径-RNA干扰[J]. 世界华人消化杂志， 2004， 12（4）：962-964.[6] 吴涛， 石宝晨， 陈润生. RNA干涉现象的发现与研究进展——2006年诺贝尔生理学或医学奖简介[J]. 生物化学与生物物理进展， 2006， 33（10）：915-917.[7] 孙秀菊. RNA干涉：沉默基因的机制及应用研究新进展[J]. 国际遗传学杂志， 2002， 25（6）：313-316.学习与科普2019年22期学习与科普的其它文章训练口语能力,培养初中英语核心素养浅析如何提高小学生语文写作能力基于学生发展核心素养的小学信息技术合作学习策略研究贵州烟叶生产资源配置效率提升研究在小学数学教学中开发数学游戏的策略高中语文阅读教学中比较阅读方法的应用  -全文完-。