體外系統(tǒng)中的研究表明雙鏈RNA （dsRNA）由ATP依賴的切割而被降解為由21~23個堿基組成的寡核普酸,，這種短的RNA有時被稱作短小干擾RNA (short interfering RNA,siRNA)這種切割機制是：從一個長的dsRN A的兩個3'端開始，把ds RNA切成siRNA片段,，每一個siRNA片段的3’端都有2個堿基的突出,。相同的酶(雙鏈RNA酶)負責以上過程的切割。
RNAi發(fā)生在轉錄后.此時siRNA誘導一條互補的mRNA降解,。siRNA可能提供了一個模板,，它指導核酸酶降解與siRNA的一條或兩條鏈互補的mRNA,，或許是通過mRNA和這些片段配對的過程。這很可能需要解旋酶輔助這種配對反應,。在配對片段的中部,，siRNA指導m RNA的切割，這些反應發(fā)生在一個核蛋白復合體中,，它被稱為RNA誘導的沉默復合體(RNA-induced silencing complex,RISC),。
在無脊椎動物細胞中，RNAi已成為特異性消除靶基因表達的一項有力技術,，尤其是在秀麗線蟲和黑腹果蠅中,。但是這項技術在哺乳動物細胞中卻受到了限制，它們對dsRNA引起的蛋自質合成的關閉以及mRNA的降解有著更為廣泛的應答,。這主要由兩種反應所產生,，dsRNA激活PKR, PKR磷酸化翻譯起始因子elF2e，使其失話,。此外,，dsRNA活化2’5’寡腺昔酸合成酶(2’5’oligoadenylate synthetase}，其產物能活化RNA酶L,而它能夠降解所有的mRNA,。然而,，實驗結果表明能夠發(fā)揮這樣作用的dsRNA都長于26個核營酸。如果較短的dsRNA(21~23個核苷酸)被轉入哺乳動物細胞,，只會引起互補RNA的特異降解,，這與RNAi技術在線蟲和果蠅中的應用效果一樣。由此看來,，RNAi技術很可能成為特異地關閉一條基因表達的一個普遍適用的方法,。
利用此項技術而取得進展的一個例子是:使用RNAi來對秀麗線蟲中基因的表達進行系統(tǒng)的分析.通過給線蟲喂食表達與靶基因同源的dsRNA的細菌，能夠得到缺失功能表型的線蟲,。然后建立一個細菌庫,，其中每種細菌都表達一個不同的、分別對應于不同基因的dsRNA,，通過這種方法,，已經研究了線蟲中大部分(86%)基因被剔除時的影響。
RNA干擾和一些基因表達沉默的自然過程相關,。植物和真菌中就有RNA沉默(有時也被稱為轉錄后的塞因沉默),，此時dsRNA抑制了一條墓因的表達。RNA最常見的來源是復制中的病毒,。這一機制可能是由干對病毒感染的防御進化出來的,，當病毒感染了植物細胞后。dsRNA的產生會促使對植物基因組的表達抑制。RNA沉默更為顯著的一個特點就是:它不限于被病毒感染的細胞,，即它能夠擴散到整個植物系統(tǒng),。可能該信號的傳播包含了RNA或RNA片段的傳播,，這可能和病毒本身的移動傳播有相似之處,。很可能RNA沉默還有能夠通過RNA依賴的RNA合成過程來放大信號，而在這個合成過程中,，新聚合酶以siRNA為引物,。以互補的RNA為模板來合成更多的RNA。
十個相類似的過程是共抑制現(xiàn)象,，即轉人一條基因能使內源基因沉默,，這主要存在于植物中，可能原因是轉入的基因同時產生了反義和正義的RNA拷貝,，從而抑制了內源基因的表達,。
基因沉默依賴于RNA-RNA的相互作用。同樣有可能的是,，dsRNA也與DNA相互作用從而抑制基因的表達,。如果類病毒RNA序列的DNA拷貝被插入植物的基因組，當類病毒RNA開始復制時,，它的DNA拷貝就會出現(xiàn)甲基化,。這提示RNA序列有可能引起DNA序列的甲基化。類似的由dsRA引起的DNA甲基化在植物細胞中也有發(fā)現(xiàn),。DNA甲基化與轉錄抑制相關,，因此這可能也是dsRNA引起基因沉默的另一種方法（基因表達與去甲基化有關）。
最新的研究進一步揭示,ATP 在siRNA 介導的RNAi 中具有重要作用. 較長dsRNA 向siRNA 的轉變要有ATP 參與. siRNA 與蛋白因子形成一個無活性的約360 kD 的蛋白PRNA 復合體;隨之, siRNA雙鏈結構解旋并形成有活性的蛋白PRNA 復合體(RISC) ,此步具有ATP 依賴性. RISC 活性復合體對靶mRNA 的識別和切割作用,這一步可能不需ATP參與.
此外,ATP 使siRNA 5′端帶上磷酸分子,且對siRNA 的功能具有重要作用. 上述過程中siRNA 雙鏈結構解旋很可能是一種穩(wěn)定的結構改變,因為siRNA 雙鏈體與細胞裂解物,、ATP 等孵育后再除去ATP 及其它輔助因子,含有siRNA 的活性復合體仍能識別和切割靶mRNA 分子,。
siRNA 可作為一種特殊引物,在RNA 依賴RNA聚合酶(RdRp) 作用下以靶mRNA 為模板合成dsRNA ,后者可被降解形成新的siRNA ;新生成的siRNA又可進入上述循環(huán). 這種過程稱為隨機降解性多聚酶鏈反應(random degradative PCR) . 新生的dsRNA 反復合成和降解,不斷產生新的siRNA ,從而使靶mRNA 漸進性減少,呈現(xiàn)基因沉默現(xiàn)象. RdRp 一般只對所表達的靶mRNA 發(fā)揮作用,這種在RNAi 過程中對靶mRNA 的特異性擴增作用有助于增強RNAi的特異性基因監(jiān)視功能. 每個細胞只需要少量dsRNA 即能完全關閉相應基因表達,可見RNAi 過程具有生物催化反應的基本動力學特征.
另外，還有研究證明含有啟動子區(qū)的dsRNA在植物體內同樣被切割成21-23nt長的片段,這種dsRNA可使內源相應的DNA序列甲基化,從而使啟動子失去功能,使其下游基因沉默.（GENE VIII）
