RNA干扰是正常生物体内普遍存在的抑制特定基因表达的一种现象。当细胞导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，能激活序列特异性的RNA降解过程，导致该基因沉默，这就是RNA干扰。RNA干扰机制包括起始步骤和作用步骤。起始步骤由特异性核糖核酸酶Dcer酶将双链RNA双链分子结合到核酸酶复合物上，形成RNA诱导的沉默复合物；其中的小干扰RNA双链分子解螺旋后活化RISC，并通过碱基互补与靶序列结合，从小干扰RNA的末端对mRNA进行切割。

　　RNA干扰可作为一种有力的工具用于功能基因组学。通过简单地设计并导入与靶基因转录本某区互补的双链RNA序列，就能产生功能缺失的表型。也可直接将化学合成或体外转录产生的小干扰RNA导入哺乳细胞中产生RNA干扰，导致功能性基因的抑制，这就是功能基因组学研究中常用的小干扰RNA介导的基因“敲低（knock-down）”。

　　RNA干扰技术不仅可用于研究基因功能，同时也为基因治疗提供了一个新的重要技术。小干扰性RNA的发现突破了一个用长双链RNA在哺乳类细胞中抑制基因表达时常常遇到的障碍，即非特异性作用。长于30个碱基对的双链RNA常常会激活蛋白激酶而诱发对蛋白质合成的非特异抑制。小干扰RNA一般不会在哺乳类细胞中诱发这种非特异性抑制。用人工合成的小干扰RNA可特异性地抑制哺乳类细胞中外源性或内源性基因的表达。实验表明，长度为21个碱基、3末端有2个碱基突出的小干扰RNA活性较高。小干扰RNA诱发的基因抑制具有高度的序列特异性。在小干扰RNA上一个错配的碱基即可使其失去原有的抑制基因表达的活性。换言之，含有小干扰完全互补序列的_mRNA才会被降解。这一特性在将RNA干扰技术用于治疗人类疾病时极为重要，为减少或避免抑制不相关基因奠定了基础。

　　小干扰RNA可以用于肿瘤的基因治疗。肿瘤是多个基因相互作用的结果，传统反义RNA技术诱发的单一癌基因的阻断，不可能完抑制或逆转肿瘤的生长，而RNA干扰技术可以利用同一基因家族的多个基因具有一段同源性很高的保守序列这一特性，设计针对这一区段序列的双链RNA分子，只使用一种双链RNA即可以产生多个基因同时抑制的表现，也可以同时使用多种双链RNA而将多个序列不相关的基因同时抑制。RNA干扰技术可用于治疗有异常基因表达的恶性肿瘤。K-ras蛋白为肿瘤发生所必需，bcr/abl融合基因与人白血病有关，用RNA干扰技术可以阻碍K-ras蛋白的表达从而抑制肿瘤发生，或杀死有bcr/abl的人白血病细胞系。通过RNA干扰抑制某些内源性基因的表达，能促进白血病细胞系的细胞凋亡或增加其对化疗药物的反应性。应用RNA干扰技术成功地阻断MCF-7乳腺癌细胞中一种异常表达的与细胞增殖分化相关的核转录因子基因Spl的功能。

　　小干扰RNA还可以用于病毒性疾病的基因治疗。RNA干扰可以被看成是一种与免疫系统类似的防御机制。用小干扰RNA抑制人类免疫缺陷病毒（HIV）某些基因的表达，阻碍HIV在细胞内复制。用RNA干扰技术抑制HIV的受体（CD4）或辅助受体（CXCR4或CCR5）在细胞内表达，可阻碍HIV感染细胞，从而防止艾滋病。也有通过RNA干扰抑制其他病毒在细胞内复制的报道，如脊髓灰质炎病毒、人乳头瘤病毒、乙型肝炎病毒和丙型肝炎病毒等。

　　RNA干扰技术将成为一种有效的抗病毒治疗手段。RNA干扰技术正在应用于其他病毒感染如脊髓灰质炎病毒等，小干扰RNA已证实介导人类细胞的细胞间抗病毒免疫，用小干扰RNA对Magi细胞进行预处理可使其对病毒的抵抗能力增强。小干扰RNA在病毒感染的早期阶段能有效地抑制病毒的复制，病毒感染能被针对病毒基因和相关宿主基因的小干扰RNA所阻断，这些结果提示RNA干扰技术能用于许多病毒性疾病的基因治疗，这对于许多严重的病毒性疾病的防治具有十分重大的意义。

　　21世纪是生命科学的世纪，RNA干扰技术则是获奖者应世适时发现崭新分子生物技术，将为破译基因隐秘和保障人类健康做出重大的贡献。

上一页  [1] [2] [3]