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核糖核酸干扰 (RNA interference, RNAi

2020-07-18


核糖核酸干扰 (RNA interference, RNAi) 是生物体内协助控制基因表现的一套系统,在早期研究中被称为基因后转录的沈默作用 (post transcriptional gene silencing),目前在许多真核生物中皆有发现,包含:酵母菌、果蝇、线虫、哺乳动物等。

RNAi 以微型核糖核酸 (microRNA, miRNA)和小干扰核糖核酸 (small interfering RNA, siRNA)这两种小片段RNA为最主要的干扰形式,主要是干扰蛋白质的表现,以达到抑制基因表现的结果,称为基因沈默 (gene silencing)。

核糖核酸是基因的直接产物,而这些小片段的核糖核酸可以藉由和特定的核糖核酸结合以抑制特定基因的表现。核糖核酸干扰在对抗入侵的外来的寄生性基因,例如病毒、跳跃子 (transposons) 和一般个体发育过程中扮演重要的角色。

微型核糖核酸来自于基因体中非编码的 RNA (non-coding RNAs),可以协助调节基因的表现,特别在发育过程中,扮演重要的角色。
微型核糖核酸是从一些基因的非编码片段转录而来,称为初级转录产物 (pri-miRNA)。Pri-miRNA上面还有一些可以互补的序列使其形成许多髮夹状 (hairpin) 的构造,再经由一种称为 Drosha 的 RNase 酵素切割成单一个髮夹状构造,然后再由名为Dicer的酵素切成约20个核苷酸长度的小片段双股核糖核酸 (double-stranded RNA, dsRNA) (其中互补的序列形成双股)。

每个片段的其中一股,会被嵌入名为 RISC (RNA-induced silencing complex)的蛋白质複合体中称之为引导股。

目前研究较为清楚的是引导股由 RISC 複合体携带至能与其序列互补的传讯核糖核酸分子 (messenger RNA) 上,其作用方式有两种:一为由 RISC 複合体中具有酵素功能的蛋白质 Argonaute 将传讯核糖核酸降解;二为直接抑制核糖体的作用,造成无法转译。两者都使 mRNA 无法进一步转译合成蛋白质,造成该基因沈默,无法表现其功能的结果。

请参阅:核糖核酸干扰 (RNA interference, RNAi)-下

参考资料:
1. Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/RNA_interference
2. 科学上的圣杯–RNA干扰 (RNAi)
http://www.sciscape.org/news_detail.php?news_id=751

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