实施干扰

实施干扰

关于免疫系统,还有另外一层机制我们没有提到。因为它十分新颖,或者说,是最近才被发现的,现在我们知道,几乎所有的生物体,如真菌、植物、动物里都有干扰RNA(iRNA),字母“i”代表“interference”,干扰的意思,因为这种RNA会干扰其他的RNA。

在所有的活细胞里,RNA是一类非常重要的分子,执行着许多关键的功能。最著名的一类RNA是信使RNA(mRNA):它是基因转录出的副本,用来编码蛋白质的合成。因此,不难理解,这些信使RNA受到了严格的调控—这也是细胞对环境做出反应的方式。如果细胞突然需要更多的蛋白质X,调控机制会确保基因x转录出大量的信使RNA拷贝,从而加速蛋白质X的合成。我们已经知道了许多调控机制,但直到最近才认识到干扰RNA,这很大程度上是因为关于RNA的研究工作非常困难,特别是很短的RNA序列,它们很容易降解,也很容易受污染。

现在,由于技术的进步,我们有办法来分析RNA了,因此才认识了干扰RNA。一种小的干扰RNA分子会跟特定的信使RNA“匹配”,与之结合,然后阻止它本来要完成的工作。这样,这个信使RNA就成了一个无用的分子,无法再用于合成蛋白质了。

这是“和平年代”干扰RNA的功能,是细胞的反馈调节机制之一。不过,有些干扰RNA针对的不是细胞本身的信使RNA,而是病毒的RNA。(https://www.daowen.com)

所有的生物体都会不时受到病毒的攻击。病毒本身无法复制,而是必须依靠宿主细胞,为实现这一点,所有的病毒都会在感染宿主细胞之后合成RNA。有些病毒自身的遗传物质是DNA,跟我们一样;另一些病毒则使用RNA(比如艾滋病毒)。无论是哪种情况,当病毒颗粒感染宿主细胞的时候,它都会释放出自己的RNA,并开始复制(用来控制宿主细胞,对RNA病毒来说,这些RNA也会被包裹进蛋白外壳来产生更多的病毒,它们会感染更多的细胞,如此循环)。作为回应,宿主细胞会识别出这些新出现的外源RNA,然后把它切碎(有趣的是,负责该过程的蛋白质叫作切丁酶,Dicer)。细胞会利用这些切碎的病毒RNA来干扰病毒的复制过程,以避免被它们“绑架”,从而转危为安。

不过,问题在于,病毒也抓住了这个窍门(也许正是病毒发明了它),可以产生它们自己的干扰RNA,阻止宿主细胞的生理过程,并为己所用。所以故事还在继续,小RNA分子和酶在细胞里漫天飞舞,调控、反调控、扰乱调控,每一方都试图占据上风—而关于这一切,我们直到1989年才有所认识。

一个干扰RNA分子必须要跟靶标配对,才能发挥作用。这意味着,所有“简单”的物种—植物、昆虫、真菌—它们的抗病毒能力都高度特异。最近一项关于果蝇的研究表明,受病毒感染的细胞会向宿主的其他抗病毒防御机制发送信号:感染来了。于是,这种先天免疫应答既特异又可精确调控。