RNA介导的基因调控系统
丁香园论坛
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我前一段时间看了一些有关“RNA介导的基因调控系统”方面的文章，对该系统的分类有一点体会，本想写综述发表，但感觉有和各位探讨的必要，故拿出其中一部分，希望你们发表不同的意见：
小双链RNA（short double-stranded RNA, dsRNA）触发的RNA干扰是近年来生物界的研究热点。随着对RNA干扰(RNA interference, RNAi)研究地深入，人们逐渐认清了RNA系统在细胞内的基因表达调控作用,它不但能关闭生物体中特定基因的表达，而且还可以改变基因表达的水平，即通过基因沉默（gene silencing）的方式，指导着细胞的定向分化。
RNA分子介导的基因沉默途径大体上分两类：
1、转录水平的基因沉默(transcriptional gene silencing, TGS) ：具有同源性的dsRNA或RNA与启动子DNA结合，使后者甲基化，不能启动转录，发生在细胞核内，由DNA甲基化、异染色质化以及位置效应等引起。
2、 转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing, PTGS) ：启动子保持活性，而在基因转录后水平上通过对靶mRNA特异性降解而使基因失活，发生在细胞浆内。根据触发基因沉默机制的不同又可分为三类:
2.1、 抑制蛋白质翻译：短的临时RNA（small temporal RNA，stRNA）是微型RNA(microRNAs，miRNA)的一个亚群,在生物发育的特定阶段表达，对mRNA的稳定性没有影响, 但能抑制RNA翻译成蛋白质。在生物体内通过抑制特定蛋白的翻译来调控生物的发育时钟。
2.2、 反义RNA（antisense RNA, asRNA）：早在20年前就已有RNA介导PTGS的文献报道，向果蝇的胚胎内注射asRNA可使内源mRNA降解而引起表型的突变。
2.3 、 RNAi：存在于植物、真菌、昆虫、蠕虫，在脊椎动物中少见，如斑马鱼、鼠类等，在生物的进化过程中非常保守。去年小RNA的研究有一个关键的突破：冷泉港实验室的Gregory Hannon及其同事发现了Dicer酶。Dicer酶能将长的双链RNA切割成小的双链RNA,即小干扰RNA(small interfering RNAs,siRNA)。Dicer将小RNA转运到称为RISC的酶复合物中，这个复合物通过小RNA结合到与小RNA同源互补的mRNA上，并在结合部位切断mRNA。mRNA被切断后基因的表达就受到了抑制。研究者们相信在植物中RNAi起了保卫基因组的作用，它能够防止有害的基因或病毒基因进入到植物的基因组中。在研究基因功能的实验室中，RNAi也被用来代替费时费力的基因敲除。RNAi的作用特点是特异性强；仅降解外显子，对内含子无效；非常潜在（仅需少量的dsRNA）；能自由通过细胞屏障，故对远距离的组织也有效；可以稳定地遗传给后代。
小双链RNA（short double-stranded RNA, dsRNA）触发的RNA干扰是近年来生物界的研究热点。随着对RNA干扰(RNA interference, RNAi)研究地深入，人们逐渐认清了RNA系统在细胞内的基因表达调控作用,它不但能关闭生物体中特定基因的表达，而且还可以改变基因表达的水平，即通过基因沉默（gene silencing）的方式，指导着细胞的定向分化。
RNA分子介导的基因沉默途径大体上分两类：
1、转录水平的基因沉默(transcriptional gene silencing, TGS) ：具有同源性的dsRNA或RNA与启动子DNA结合，使后者甲基化，不能启动转录，发生在细胞核内，由DNA甲基化、异染色质化以及位置效应等引起。
2、 转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing, PTGS) ：启动子保持活性，而在基因转录后水平上通过对靶mRNA特异性降解而使基因失活，发生在细胞浆内。根据触发基因沉默机制的不同又可分为三类:
2.1、 抑制蛋白质翻译：短的临时RNA（small temporal RNA，stRNA）是微型RNA(microRNAs，miRNA)的一个亚群,在生物发育的特定阶段表达，对mRNA的稳定性没有影响, 但能抑制RNA翻译成蛋白质。在生物体内通过抑制特定蛋白的翻译来调控生物的发育时钟。
2.2、 反义RNA（antisense RNA, asRNA）：早在20年前就已有RNA介导PTGS的文献报道，向果蝇的胚胎内注射asRNA可使内源mRNA降解而引起表型的突变。
2.3 、 RNAi：存在于植物、真菌、昆虫、蠕虫，在脊椎动物中少见，如斑马鱼、鼠类等，在生物的进化过程中非常保守。去年小RNA的研究有一个关键的突破：冷泉港实验室的Gregory Hannon及其同事发现了Dicer酶。Dicer酶能将长的双链RNA切割成小的双链RNA,即小干扰RNA(small interfering RNAs,siRNA)。Dicer将小RNA转运到称为RISC的酶复合物中，这个复合物通过小RNA结合到与小RNA同源互补的mRNA上，并在结合部位切断mRNA。mRNA被切断后基因的表达就受到了抑制。研究者们相信在植物中RNAi起了保卫基因组的作用，它能够防止有害的基因或病毒基因进入到植物的基因组中。在研究基因功能的实验室中，RNAi也被用来代替费时费力的基因敲除。RNAi的作用特点是特异性强；仅降解外显子，对内含子无效；非常潜在（仅需少量的dsRNA）；能自由通过细胞屏障，故对远距离的组织也有效；可以稳定地遗传给后代。
