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  • 發布時間:2022-04-25 15:44 原文鏈接: RNA干擾技術的發現歷史

    RNAi是在研究秀麗新小桿線蟲(C. elegans)反義RNA(antisense RNA)的過程中發現的,由dsRNA介導的同源RNA降解過程。1995年,Guo等發現注射正義RNA(sense RNA)和反義RNA均能有效并特異性地抑制秀麗新小桿線蟲par-1基因的表達,該結果不能使用反義RNA技術的理論做出合理解釋。直到1998年,Fire等證實Guo等發現的正義RNA抑制同源基因表達的現象是由于體外轉錄制備的RNA中污染了微量dsRNA而引發,并將這一現象命名為RNAi。

    此后dsRNA介導的RNAi現象陸續發現于真菌、果蠅、擬南芥、錐蟲、水螅、渦蟲、斑馬魚等多種真核生物中,并逐漸證實植物中的轉錄后基因沉默(posttranscriptional gene silencing,PTGS)、共抑制(cosuppression)及RNA介導的病毒抗性、真菌的抑制(quelling)現象均屬于RNAi在不同物種的表現形式。

    1992年,羅馬諾(Romano)和Macino也在粗糙鏈孢霉中發現了外源導入基因可以抑制具有同源序列的內源基因的表達 [1]  。

    1995年,Guo和Kemphues在線蟲中也發現了RNA干擾現象。

    1999年,Hamilton等首次在PTGS植株中發現了長度為25nt的RNA中間產物。2000年,Zamore和Hammond等使用體外培養的果蠅細胞進行研究發現,外源性dsRNA通過耗能過程降解成21-23nt的小干擾RNA(small interfering RNA,siRNA)引發RNAi。

    2000年,Wianny和Svoboda等分別證實在小鼠胚胎細胞和卵母細胞中dsRNA能引發RNAi效應。2001年,Elbashir等證實21nt的siRNA可在避免激活dsRNA依賴的蛋白激酶(dsRNA-dependent protein kinase,PKR)和2',5'-寡聚腺苷酸合成酶(2',5'-oligoadenylate synthetase,2',5'-OAS)信號轉導途徑的同時,有效抑制人胚腎293細胞、Hela細胞等哺乳動物細胞中目的基因的表達。

    2002年,Brummelkamp等首次使用小鼠H1啟動子構建了小發卡RNA(small hairpin RNA,shRNA)表達載體pSUPER,并證實轉染該載體可有效、特異性地剔除哺乳動物細胞內目的基因的表達,為利用RNAi技術進行基因治療研究奠定了基礎。

    2006年,安德魯·法厄與克雷格·梅洛(Craig C. Mello)由于在RNAi機制研究中的貢獻獲得諾貝爾生理及醫學獎。

    2021年,中科院分子細胞科學卓越創新中心陳玲玲與劉珈泉研究組研究發現,長非編碼RNA SLERT可以“RNA分子伴侶”機制改變核仁蛋白DDX21的構象,進而影響核仁重要區域功能,確保核糖體RNA順利產生。該研究成果于2021年7月30日發表于國際學術期刊《科學》,并被同期Perspectives專評。該研究首次揭示RNA分子伴侶跨越數量級調控核仁蛋白質相分離特性,維持細胞核仁正常的形態功能,對理解長非編碼RNA分子機制和無膜細胞小體功能具有重大意義。


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