rna干扰如何发挥作用?

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RNAi是基因沉默的主要机制之一,它通过诱导同源mRNA的降解或通过抑制其翻译成蛋白质而发挥作用(如图1) 图1. RNAi作用机制 1998年,Fire和Mello在研究烟草花叶病毒载体(TMV)在植物细胞中的分子机理时,发现了RNAi现象[3]。他们用含有双链RNA片段的病毒载体导入植物细胞内,观察到该片段在细胞中复制并形成发卡状结构,且这一过程可被21-氮氧杂环丙酸钠所抑制,从而证明该核酸片段具有干扰DNA或RNA合成的作用。

1999年,Lipshutz等人在酵母体内首次验证了RNAi作为基因沉默途径的存在性[4]。他们将含有一个绿色荧光蛋白基因的DNA片段导入酵母细胞内,然后用抗生素选择培养基进行筛选,发现只有能产生绿色荧光的菌落才能生长,说明这一DNA片段可以被RNAi机制所沉默。他们进一步将这个基因沉默的过程用反转录PCR(RT- PCR)检测出来,证明是通过RNAi的方式起作用的。

后来这种基因沉默的现象在不断被证实,并在遗传学和基因组学研究领域中得到广泛的应用。目前研究人员已经发现了多种机制来触发RNAi过程。例如:用反义寡核苷酸、小干扰RNA(siRNA)、crispr/cas9和miRNA刺激细胞都可以引发RNAi过程。

虽然RNAi作为一种重要的基因沉默机制已经在实验中得到了验证,但是它对于人体细胞是否也存在以及存在怎样的影响至今仍不清楚。有研究者利用人类细胞系和肿瘤组织样本进行了初步的探索。他们认为RNAi可能通过抑制Bcl-2表达来减少细胞死亡率,进而达到预防肿瘤发生的效果;但另一方面,过量的RNAi诱导的基因沉默也可能导致细胞的异常分化甚至癌变 [5]。需要更多的研究和实践来验证RNAi在人体中所起的生物学作用及其安全性。

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