RNA干擾技術介紹

1995年，康乃爾大學的Su Guo博士在試圖阻斷秀麗新小桿線蟲（C. elegans）中的par-1基因時，發現了一個意想不到的現象。她們本是利用反義RNA技術特異性地阻斷上述基因的表達，而同時在對照實驗中給線蟲注射正義RNA（sense RNA）以期觀察到基因表達的增強。但得到的結果是二者都同樣地切斷了par-1基因的表達途徑。這是與傳統上對反義RNA技術的解釋正好相反的。該研究小組一直沒能給這個意外以合理解釋。
直到1998年2月，華盛頓卡耐基研究院的Andrew Fire和馬薩諸塞大學醫學院的Craig Mello才揭開這個懸疑之謎。通過 大量艱苦的工作，他們證實，Su Guo博士遇到的正義RNA抑制基因表達的現象，以及過去的反義RNA技術對基因表達的阻斷，都是由于體外轉錄所得RNA中污染了微量雙鏈RNA而引起。當他們將體外轉錄得到的單鏈RNA純化后注射線蟲時發現，基因抑制效應變得十分微弱，而經過純化的雙鏈RNA卻正好相反，能夠特異性阻斷相應基因的表達。該小組將這一現象稱為RNA干擾（RNA interference ,簡稱RNAi）。

在隨后的短短一年中，RNAi現象被廣泛地發現于真菌、擬南芥、水螅、渦蟲、錐蟲、斑馬魚等大多數真核生物中。這種存在揭示了RNAi很可能是出現于生命進化的早期階段。隨著研究的不斷深入，RNAi的機制正在被逐步闡明，而同時作為功能基因組研究領域中的有力工具，RNAi也越來越為人們所重視。

RNA干擾技術[RNA interference，RNAi]
RNAi的作用機制RNAi作用機制圖解（以線蟲中的三種不同形式為例）

體外實驗表明：RNAi反應中，加入的dsRNA被切割為21-23核苷酸長的RNA片段，后者會使目的mRNA被切割為21-23核苷酸長的片段。從已經發生RNAi的果蠅S2細胞中，Hammond等人部分純化了一種核酸酶，該核酸酶具有序列特異性，它僅降解與引起RNAi的dsRNA具有同源序列的mRNA。那么這種核酸酶是如何確定哪些mRNA該降解而哪些不該呢？由于在純化該核酸酶時，可以共分離出21-23核苷酸長的 dsRNA 片段，這暗示該核酸酶對mRNA的切割有可能是以這些片段作模板指導進行的。根據以上的實驗結果，人們提出一種RNAi作用的簡單模型。當dsRNA導入細胞后，被一種dsRNA特異的核酸內切酶識別，切割成21-23核苷酸長的小片段，這些片段可與該核酸酶的dsRNA結合結構域結合，并且作為模板識別目的mRNA；識別之后，mRNA與dsRNA的有義鏈發生鏈互換，原先dsRNA中的有義鏈被mRNA代替，從酶-dsRNA復合物中釋放出來，而mRNA則處于原先的有義鏈的位置。核酸酶在同樣位置對mRNA進行切割，這樣又產生了21-23核苷酸長的dsRNA小片段，與核酸酶形成復合物，繼續對目的mRNA進行切割，從而使目的基因沉默，產生RNAi現象。通過遺傳分析的方法，目前已從線蟲中已分離到RDE-2,RDE-3和Mut-7等RNAi相關的基因。