一項新的研究揭示了如何設(shè)計出能夠區(qū)分出同一基因的相似變異體的高度特異性的小干擾RNAs,。  

        小干擾RNAs(siRNAs)是一些能夠減少目標(biāo)mRNAs表達(dá)的微小RNAs,。近年來,，生物學(xué)家已經(jīng)把siRNAs作為一種重要的工具,。siRNAs也具有臨床治療的潛在意義,，它可以作為藥物用于減少致病突變基因的表達(dá),。但是,，為了釋放出siRNAs全部的潛在功效,，弄清楚目標(biāo)特異性的規(guī)則就變得非常重要,。一個主要的挑戰(zhàn)就是要開發(fā)出能夠區(qū)分出同一基因的兩個相似變異體的siRNAs——這樣以來，其中的一個基因變異體被剔除,，而其它的變異體則安然無恙,。  

        由美國馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Phillip    Zamore、Zuoshang    Xu和Neil  Aronin共同領(lǐng)導(dǎo)的研究小組,，解決了這一問題,。Zamore回憶說：“開始時，我不僅僅確信很容易找出能區(qū)分基因變異體差異的siRNAs的規(guī)則,，而且我還認(rèn)為對這些規(guī)則已經(jīng)了解得相當(dāng)多了,。很顯然，我這樣想是錯誤的,。事實證明,，這一工作比我想像得更難、更有趣,。”  

        在他們大部分的研究工作當(dāng)中,，Zamore將目標(biāo)鎖定SOD1基因。SOD1中單個堿基對的突變能導(dǎo)致家族性神經(jīng)疾病肌萎縮側(cè)索硬化癥(ALS)的出現(xiàn),?；加屑易逍訟LS的個人經(jīng)常同時攜帶有該基因的一個正常變體和一個突變體。因此,，研究者在保持好該基因正常的功能與基因表達(dá)的同時,，還渴望能找到一種減少突變體SOD1表達(dá)的方法。作為完成這一目標(biāo)的第一步,，Zamore及其同事找到了一系列的siRNAs來定位SOD1,。每種siRNAs都在不同的位置上把一個堿基對錯配到野生型的SOD1上，但是,，所有這些siRNAs都完全與突變型SOD1相匹配,。這些研究者希望，其中的一些siRNAs能剔除掉SOD1.的突變體，但同時不對正?；虍a(chǎn)生影響,。

        Zamore及其同事通過系統(tǒng)檢驗這些siRNAs，發(fā)現(xiàn)在siRNA中那個不匹配的堿基對的位置對于選擇性的建立是極端重要的,；如果這種不匹配位于一些特定的位置,，該種siRNA則無法有效地區(qū)別SOD1的正常體和突變體，這樣將會減少這兩種SOD1的表達(dá),。一般來說,，當(dāng)不匹配位置不在該siRNA的5'種子區(qū)，而且不匹配的最有效位置在該種siRNA的核苷位置16時,，他們能更好地進行區(qū)分,。為什么這些不匹配現(xiàn)象在進行區(qū)分時比其它的類型更有效呢？雖然人們目前并不完全清楚這一原因,，但Zamore堅信,，他們也許會影響某一機制，通過該機制siRNAs引起了目標(biāo)退化：“我懷疑是這些不匹配通過Argonaute蛋白阻礙了mRNA裂解,，但并沒有同時阻礙目標(biāo)RNA的束縛,。從某種感覺上講，它們使得RNA誘導(dǎo)的沉默復(fù)合體(RISC)產(chǎn)生了無效束縛,。有趣的是,，有跡象表明，核苷位置16對于植物性微型RNAs是重要的,，它希望哺乳動物的siRNAs通過在單個的磷酸二酯鍵上引導(dǎo)Argonaute蛋白進行目標(biāo)mRNA的裂解來起作用,。因此，一旦這種siRNA引導(dǎo)被限制到RISC中的Argonaute蛋白上,，那就必定在核苷位置16上存在著一些特殊的東西,。”在另一套試驗中，這些研究者發(fā)現(xiàn),，兩種嘌呤之間的這些不匹配對于區(qū)別兩種相似的基因突變體,，比存在于單個嘌呤和單一嘧啶之間的一個不匹配表現(xiàn)得更為有效。

        除了對于siRNA設(shè)計建立起重要的指導(dǎo)之外,，這項研究也促成了高度特異性的siRNAs的建立,，它對ALS療法非常有幫助。但是,，Zamore提醒說,，“對于ALS來說，運輸問題依然是一個巨大的障礙,，因此我無法預(yù)測還需要多長的時間,，我們才能將siRNAs引入治療過程之中，來對付這一恐怖的疾病。”

 華人科學(xué)家Cell上發(fā)表siRNA研究新成果

        在最新一期的Cell雜志上,，加州大學(xué)河濱分校整合基因研究所朱健康教授實驗室的研究人員公布了他們最新的有關(guān)植物抗逆研究的進展。研究人員以擬南芥作為研究模型,，發(fā)現(xiàn)由一對天然的順式抗敏轉(zhuǎn)錄本（cis-antisense  transcripts）衍生出的內(nèi)源性siRNA調(diào)節(jié)著擬南芥的鹽耐受性,。

        在高等的真核細(xì)胞中，miRNA和siRNA操縱著翻譯的抑制過程,、mRNA分解或染色質(zhì)調(diào)節(jié),。研究人員發(fā)現(xiàn)抗敏重疊基因?qū)Γ╝ntisense  overlapping  gene  pair）Δ1-pyrroline-5-carboxylate  dehydrogenase  (P5CDH,一種壓力相關(guān)基因),和SRO5基因產(chǎn)生了兩種類型的siRNA。當(dāng)這兩個轉(zhuǎn)錄本存在時,，一種長24個核苷的siRNA被一種生物發(fā)生途徑制造出來,，這個途徑利用DCL2、RDR6,、SGS3和NRPD1A蛋白完成任務(wù),。