RNA干扰(RNA interference, RNAi)是一种由双链RNA引发的序列特异性转录后基因沉默现象。这种现象最初是在植物和无脊椎动物中被发现,后来在哺乳动物细胞中也被证实存在。RNAi技术通过利用这一机制,可以有效地抑制特定基因的表达,从而改变细胞的生物学特性。
RNAi的过程主要包括以下几个步骤:
1. 双链RNA(dsRNA)的生成:这是RNAi的第一步,可以通过体外合成或者体内表达的方式产生。
2. dsRNA的切割:dsRNA被一种叫做Dicer的酶切割成短的双链RNA片段,称为小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)。
3. RISC复合物的形成:siRNA与一种叫做RISC(RNA-induced silencing complex)的蛋白质复合物结合,形成激活的RISC。
4. mRNA的识别和切割:激活的RISC通过碱基配对的方式识别并结合到靶mRNA上,然后在Ago2蛋白的催化下将靶mRNA切割,导致其降解。
5. 基因表达的抑制:由于靶mRNA被切割降解,对应的蛋白质无法被翻译出来,因此基因的表达被抑制。
RNAi技术在科学研究和临床应用中都有广泛的应用。例如,在基础研究中,RNAi可以用来研究基因的功能;在药物研发中,RNAi可以用来筛选潜在的药物靶点;在临床治疗中,RNAi可以用来治疗一些遗传病或者病毒感染引起的疾病。