11.3.2　RNA干扰的作用机制

在RNAi现象中，有一类关键的分子，即小干扰RNA（small interference RNA，siRNA）。siRNA由长度为21～23 bp的两条RNA组成，由RNAase Ⅲ家族成员Dicer蛋白复合物作用于双链RNA切割而成，siRNA链中与靶标RNA互补配对的一条链称为guide链，另一条称为passenger链。在siRNA研究的基础上，目前普遍认为RNAi的机制如下。

外源双链RNA导入细胞后，被RNAase Ⅲ家族成员Dicer蛋白复合物（胞质中的核酸内切酶）切割成具有特定长度和结构的siRNA，此过程称为RNAi的起始阶段。双链的siRNA与一些蛋白酶（如Agonaute 2等）结合，形成RNA诱导的沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC），RISC在RNAi中起着重要的作用。形成RISC后，siRNA在解旋酶的作用下解旋成正义链和反义链，其中反义链将RISC引导至内源基因表达的靶标mRNA的同源区并特异性结合，随后利用RISC的核酸酶功能，在距离siRNA 3'端约12 bp处将mRNA剪切成碎片，随即迅速降解，此过程称为RNAi的效应阶段。此外，在RNA聚合酶的作用下，siRNA还可以作为引物，与靶RNA结合，形成更多的双链RNA，双链RNA能够继续被Dicer蛋白复合物切割，产生大量的次级siRNA，进一步介导新一轮靶标mRNA的降解，这称为级联放大效应。以此来强化沉默效应，少量的siRNA就能使靶标mRNA全部降解，此过程称为RNAi的倍增阶段（图11-6）。

图11-6　RNA干扰的作用机制示意图

通过以上RNAi机制的介绍，可总结出RNAi具有以下特征：RNAi的基因沉默机制属于转录后水平；RNAi具有高度的特异性，只降解靶标mRNA，即与siRNA序列相对应的内源基因的mRNA；RNAi存在级联放大效应，因此抑制基因表达的效率很高；用于RNAi的双链RNA片段应大于21 bp，切割成为siRNA；RNAi过程中需要Dicer的酶切等，因此具有一定的ATP依赖性。