徐帥　陳宏波　向陽

摘要：RNA干擾技術(shù)是發(fā)現(xiàn)的一種由雙鏈RNA引起的基因沉默現(xiàn)象，是目前分子生物學(xué)領(lǐng)域研究的熱點之一。本文對RNA干擾的歷史、作用機(jī)制、生物學(xué)特點、動物中RNA干擾的特點、RNA干擾技術(shù)在動物中的應(yīng)用作一綜述。

關(guān)鍵詞：RNA干擾；研究進(jìn)展；綜述

中圖分類號Q75 文獻(xiàn)標(biāo)識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0022-01

RNA干擾（RNAi）是由小分子雙鏈RNA引發(fā)的轉(zhuǎn)錄后基因沉默現(xiàn)象。RNA干擾與動物或真菌中的共抑制、基因沉默、基因阻抑一樣，都是生物體內(nèi)普遍存在的一種生理機(jī)制。RNAi干擾技術(shù)現(xiàn)已在基礎(chǔ)研究領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，本文對RNA干擾技術(shù)作一綜述。

1.RNA干擾的發(fā)現(xiàn)

Jorgensen等報道，在牽牛花中導(dǎo)入紫色素合成基因，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)入的基因沒有表達(dá)，色素合成基因也受到一定程度的抑制，這種現(xiàn)象被稱為共抑制。直到1998年，F(xiàn)ire等的研究結(jié)果表明，在一種秀麗線蟲體內(nèi)注入雙鏈RNA（dsRNA）后，發(fā)現(xiàn)dsRNA誘導(dǎo)了靶向基因?qū)Ｒ恍缘幕虮磉_(dá)沉默，讓實了上述現(xiàn)象是由于ssRNA中混有dsRNA所導(dǎo)致，純化的dsRNA的抑制效果要比asRNA的抑制效果強(qiáng)約兩個數(shù)量級。研究人員運用RNAi技術(shù)在錐蟲、果蠅蟲中進(jìn)行了大量研究，實驗結(jié)果證實了dsRNA介導(dǎo)的基因表達(dá)阻抑，不同長度的dsRNA可明顯降低不同類型細(xì)胞的靶向基因表達(dá)。由此，RNA干擾這門新技術(shù)逐漸發(fā)展起來。2002年，《science》雜志將RNA干擾技術(shù)的發(fā)現(xiàn)評為年度世界十大科學(xué)成就之首。

2.RNA干擾的作用機(jī)制

RNA干擾的作用機(jī)制分為啟動、效應(yīng)、擴(kuò)增、擴(kuò)散4個階段。啟動階段：這一階段是指Dicer酶特異性識別進(jìn)入到細(xì)胞后的dsRNA，并以ATP依賴的方式裂解成21～23個核苷酸的小干擾RNA。效應(yīng)階段：這一階段是指siRNA雙鏈與Dicer酶的雙鏈RNA結(jié)合成RNA對沉默復(fù)合物進(jìn)行誘導(dǎo)。當(dāng)沉默復(fù)合物被激活后，通過解螺旋酶的作用將核苷酸的小干擾RNA的雙鏈分開，隨后在特異的位點切割目的基因mRNA，最終降解目的基因mRNA。擴(kuò)增、擴(kuò)散階段：這一階段是指核苷酸的小干擾RNA的反義鏈與目的mRNA結(jié)合會激活RNA依賴的RNA聚合酶介導(dǎo)的單鏈RNA的合成，導(dǎo)致雙鏈RNA大量產(chǎn)生，而這些雙鏈RNA雙被切割成許多小干擾RNA，這些小干擾RNA被循環(huán)利用，因此，只需少量的雙鏈RNA就能誘發(fā)整個生物體的基因沉默。

3.RNA干擾的生物學(xué)特點

3.1高效性

少量的雙鏈RNA就能誘發(fā)整個生物體的基因沉默，原因在于RAN干擾存在級聯(lián)放大效應(yīng)，與普通的小分子干擾RNA相比，產(chǎn)生的RNA干擾效應(yīng)更強(qiáng)，在RNA多聚酶的作用下，雙鏈RNA得到復(fù)制，從而產(chǎn)生了更多的雙鏈RNA。

3.2穩(wěn)定性較強(qiáng)

RNA干擾基因的表達(dá)發(fā)生在轉(zhuǎn)錄后，小分子干擾RNA分子式3端有突出的非配對堿基的雙鏈分子，與義寡聚核苷酸相比，半衰期明顯延長，可在細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在3d～4d。

3.3操作簡便

RNA干擾技術(shù)與傳統(tǒng)的技術(shù)相比，難度低，費用低，試驗周期較短，操作簡單，效果明顯，且RNA干擾還有對mRNA的切割位點確定性高、對細(xì)胞調(diào)控系統(tǒng)無影響，作用快速等特點。

4.RNA干擾技術(shù)在動物中的應(yīng)用

4.1RNA干擾在分析動物基因功能方面的應(yīng)用

由于RNA干擾的序列專一性具有高度性，對靶基因沉默具有特異性，獲得功能喪失或降低突變，因此，RNA干擾可以作為基因功能研究的強(qiáng)有力的研究手段。大量臨床研究表明，RNA干擾通過轉(zhuǎn)染小干擾性RNA入哺乳動物細(xì)胞引起動物的RNA干擾效應(yīng)。

4.2RNA干擾在動物抗病性方面的應(yīng)用

將HBV質(zhì)粒和能抑制同源HBV基因表達(dá)的小發(fā)夾結(jié)構(gòu)RNA一起轉(zhuǎn)染入小鼠肝臟進(jìn)行RNA干擾技術(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)HBV表面抗原在小鼠血清中明顯降低，RNA和蛋白表達(dá)水平也明顯降低，研究結(jié)果表明RNA干擾技術(shù)為抵制肝炎基因和感染的基因治療提供了新的手段。

5.展望

RNA干擾技術(shù)近20年的發(fā)展過程中，在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)各領(lǐng)域的發(fā)展非常迅速，目前對RNA干擾技術(shù)的作用機(jī)制、作用特點等還未完全明確，但隨著社會科技知識的價值日益顯現(xiàn)，基因工程日臻完善，相信RNA干擾技術(shù)也必將不斷完善。