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2003年末，美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)出年度十大科技科學(xué)成就，關(guān)于小核糖核酸（寡核苷酸）的研究成果再次入圍，該項(xiàng)研究已經(jīng)連續(xù)數(shù)次獲得《科學(xué)》“年度十大科技突破”稱號(hào)。小核糖核酸（寡核苷酸）在生命科學(xué)領(lǐng)域扮演著越來(lái)越重要的角色，科學(xué)家們希望能夠借助它的力量治療惡性疾病并更好地控制基因表達(dá)。
從“配角”到“主角”
人類對(duì)遺傳基因的研究已經(jīng)進(jìn)行了上百年，一直以來(lái)，科學(xué)家們的目光無(wú)不專注于脫氧核糖核酸（DNA）的研究領(lǐng)域。然而上世紀(jì)90年代以來(lái)，以往并不受重視的核糖核酸（RNA），尤其是短鏈的小核糖核酸（寡核苷酸）（miRNA），開始展現(xiàn)自身的價(jià)值。2000年對(duì)于核糖核酸的研究進(jìn)展被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)為重大科技突破；2001年“RNA干擾”作為當(dāng)年最重要的科學(xué)研究成果之一，再次入選“十大科技突破”；2002年對(duì)于小RNA的研究更是榮登“十大科技突破”榜首；去年小核糖核酸（寡核苷酸）的研究第四次入選“十大科技突破”，排在第四位。北京大學(xué)生物化學(xué)及分子生物學(xué)系原系主任朱圣庚教授指出，對(duì)于小RNA的研究連續(xù)多年被評(píng)為重大科技突破，足以看出國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)其研究的重視。在生命科學(xué)的舞臺(tái)中，RNA已經(jīng)逐步擺脫了DNA光芒的掩蓋，從“配角”變成“主角”，并且對(duì)DNA的中心地位提出了新的挑戰(zhàn)。
1986年美國(guó)學(xué)者吉爾博特（W?Gilbert）提出“RNA世界”的假說(shuō)，認(rèn)為生命起源時(shí)最早出現(xiàn)的是RNA。專家介紹，在生命發(fā)育的最初期，蛋白質(zhì)根據(jù)DNA儲(chǔ)存的遺傳信息合成，同時(shí)DNA的合成需要蛋白質(zhì)作為酶來(lái)催化復(fù)制，兩者不能相互脫離。那么最先出現(xiàn)的是蛋白質(zhì)還是DNA？這就好像雞與蛋之間的關(guān)系。吉爾博特指出，RNA既能像DNA一樣攜帶遺傳信息，又能像蛋白質(zhì)一樣起催化功能，就是說(shuō)RNA兼有DNA和蛋白質(zhì)的功能———能夠自我復(fù)制，又能遺傳信息，所以科學(xué)家們推測(cè)在生命起源早期，首先出現(xiàn)的是RNA。
2001年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一小段RNA可以關(guān)閉線蟲體內(nèi)的基因，這與早前發(fā)現(xiàn)的，一些RNA小片段能使植物基因處于關(guān)閉狀態(tài)的基因抑制現(xiàn)象十分相似；隨后，又在老鼠和人的體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了類似的RNA干擾現(xiàn)象。分子生物學(xué)家們認(rèn)識(shí)到，這種RNA干擾對(duì)研究基因功能可能有非常重要的價(jià)值。
2002年針對(duì)核糖核酸的進(jìn)一步研究表明，一些長(zhǎng)度較短的小核糖核酸（寡核苷酸），能夠?qū)?xì)胞和基因的很多行為進(jìn)行控制，如打開、關(guān)閉多種基因，降解一些不需要的信使RNA。其中最令人興奮的發(fā)現(xiàn)是，小核糖核酸（寡核苷酸）在細(xì)胞分裂過(guò)程中也能發(fā)揮重要的控制作用，可以指導(dǎo)個(gè)體的發(fā)育和分化。
繼發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度較短的核糖核酸能調(diào)控基因表達(dá)之后，2003年科學(xué)家們繼續(xù)專注于小RNA如何協(xié)調(diào)細(xì)胞習(xí)性的研究，正在探索如何利用小核糖核酸（寡核苷酸）的本領(lǐng)來(lái)對(duì)付疾病。有關(guān)專家指出，這一領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn)可以為操作干細(xì)胞分化提供新工具，并且可以用于探索治療癌癥等由于基因組錯(cuò)誤所導(dǎo)致的疾病的新方法。
不只是“信使”
長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們從事生命科學(xué)領(lǐng)域的研究，尋找生命核心的遺傳材料。人們最終發(fā)現(xiàn)從細(xì)菌到最高級(jí)的生物———人類，其生長(zhǎng)所需的全部命令和信息都儲(chǔ)藏在DNA這個(gè)密碼庫(kù)里，脫氧核糖核酸理所當(dāng)然地成為了生命科學(xué)領(lǐng)域的明星；而核糖核酸好像“灰姑娘”一樣一直遭受冷落。RNA被認(rèn)為是“信使”和蛋白質(zhì)合成的“模板”，不斷忙碌著，按照DNA的命令，把氨基酸合成蛋白質(zhì)，構(gòu)造生命的基礎(chǔ)。朱圣庚教授指出，越來(lái)越多的研究成果顯示，RNA的作用被人們小看了，它不光是遺傳的“信使”，在某種程度上也扮演“糾錯(cuò)者”和“控制者”的角色，DNA攜帶的遺傳信息經(jīng)由RNA才得以表達(dá)。
在對(duì)于核糖核酸的研究中，“RNA干擾”的發(fā)現(xiàn)具有重大意義。朱教授介紹，RNA干擾現(xiàn)象最早是在線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的：長(zhǎng)度在20多個(gè)核苷酸的RNA能夠與控制發(fā)育程序的一些蛋白質(zhì)mRNA互補(bǔ)，抑制其翻譯功能。隨后科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大小在22個(gè)核苷酸左右的RNA廣泛存在于所研究的各種生物中，這種被稱為小RNA的核糖核酸也能夠與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物以影響基因活性，調(diào)節(jié)細(xì)胞的基因表達(dá)。專家介紹，生物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，基因表達(dá)的時(shí)間和空間程序的控制，通過(guò)小RNA進(jìn)行調(diào)節(jié)，一些能夠控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的蛋白質(zhì)mRNA也受到小RNA的調(diào)控。
朱教授指出，小RNA的發(fā)現(xiàn)極大豐富了對(duì)RNA在基因表達(dá)調(diào)控中重要性的認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為，基因好像一個(gè)藏有豐富資料的圖書館，各種圖書資料都儲(chǔ)存在里面，RNA的作用正是把這些圖書資料的信息整理出來(lái)，用于指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)，所以是RNA對(duì)基因的解讀控制著生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化這些過(guò)程。
“關(guān)閉”有害基因
在對(duì)核糖核酸的不斷深入研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些小RNA分子能夠通過(guò)引導(dǎo)基因打開或者關(guān)閉來(lái)決定細(xì)胞的命運(yùn)。朱圣庚教授指出，各種疾病總是和某些基因的活動(dòng)有關(guān)，我們了解了RNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)、控制，就可以通過(guò)它干擾、影響這些基因的活動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)疾病預(yù)防和治療的目的。
專家介紹，在植物實(shí)驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)雙鏈RNA能夠阻止引入到植物中的外來(lái)基因的表達(dá)，而且使植物中原有的相同基因受到抑制，引起“基因沉默”。“基因沉默”是外來(lái)基因引起植物自身的反應(yīng)，RNA干擾的機(jī)制與此相似。朱教授解釋說(shuō)，在一些異常情況下，例如外源基因進(jìn)入細(xì)胞，病毒入侵，或者是自身合成RNA中出現(xiàn)錯(cuò)誤，細(xì)胞內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生雙鏈RNA，來(lái)阻止這些異?；虻谋磉_(dá)。在這里雙鏈RNA成為一種信號(hào)，雙鏈RNA產(chǎn)生后，就會(huì)引起細(xì)胞抑制異?；虻谋磉_(dá)，使機(jī)體借以將異?；蛳虼薘NA干擾又被稱為基因組的免疫。朱教授進(jìn)一步指出，RNA干擾實(shí)際上是一種核酸免疫，與抗原抗體的免疫機(jī)制相類似，外來(lái)的核酸或自身不正常的核酸產(chǎn)生，就會(huì)出現(xiàn)雙鏈RNA，從而引起RNA干擾，阻止有害基因的表達(dá)。專家介紹，近期的一些研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)不僅可以通過(guò)RNA干擾阻止有害基因的表達(dá)，與RNA干擾的作用機(jī)制相類似，細(xì)胞內(nèi)還有一些小RNA在進(jìn)行基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。
小RNA和RNA干擾的研究，將為人們控制某一特定基因的打開或關(guān)閉奠定基礎(chǔ)。這一研究具有廣泛的應(yīng)用前景，科學(xué)家們認(rèn)為它將掀起一場(chǎng)生命科學(xué)的革命。朱圣庚教授指出，如果我們了解一些基因表達(dá)調(diào)節(jié)的過(guò)程，利用細(xì)胞本身的這些功能，人為加以引導(dǎo)，可以通過(guò)小RNA對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)———促進(jìn)有益基因表達(dá)而關(guān)閉有害的基因，這一研究將成為取得醫(yī)學(xué)突破的新途徑。專家表示，隨著對(duì)核糖核酸研究的加深，已有一些RNA制品應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和臨床治療中，但是這一技術(shù)真正應(yīng)用于人類疾病的防治尚待時(shí)日，還需要科學(xué)家廣泛深入和細(xì)致持久的研究。朱教授說(shuō)，“目前小RNA對(duì)基因調(diào)節(jié)的研究正在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行各種探索，已經(jīng)有許多出色的工作，但這些成果應(yīng)用到臨床也需要一定的過(guò)程：在實(shí)驗(yàn)室中成功的實(shí)驗(yàn)，可以逐步在動(dòng)物身上做，進(jìn)而過(guò)渡到臨床，現(xiàn)在正處在這樣一個(gè)逐漸深入的過(guò)程中。”
啟動(dòng)RNA組研究
朱圣庚教授介紹，我們國(guó)家對(duì)于RNA的研究曾經(jīng)一度處于世界先進(jìn)水平。在上世紀(jì)60年代，生物學(xué)領(lǐng)域剛剛開始了解核糖核酸的結(jié)構(gòu)和功能，我們就進(jìn)行了對(duì)RNA的研究，所以在1981年，我國(guó)出色地完成了一種小分子RNA———酵母丙氨酸t(yī)RNA的全合成，而且這種人工合成的RNA分子具有生物活性，完成了全部的堿基修飾，其產(chǎn)率和活性是世界上最高的。朱教授進(jìn)一步指出，目前在RNA研究領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室的工作也十分出色，研究水平是國(guó)際一流的。據(jù)介紹，國(guó)內(nèi)有一些非常優(yōu)秀的科學(xué)家從事核糖核酸的研究，他們眼光很敏銳，所研究的課題領(lǐng)先國(guó)際，并且對(duì)RNA的應(yīng)用研究也有許多成果。其中，上海生化所有關(guān)RNA的研究以及中山大學(xué)、武漢大學(xué)對(duì)于小RNA作用的研究等課題都有著卓越的成績(jī)。
但朱教授也指出，目前國(guó)內(nèi)RNA的研究應(yīng)受到更大的重視。雖然我國(guó)對(duì)于RNA的研究在某些方面曾領(lǐng)先世界，但目前總體來(lái)說(shuō)還是十分薄弱的。隨著基因組研究取得輝煌的成就，人們的注意力逐漸轉(zhuǎn)移到DNA的研究中；在基因組的整個(gè)測(cè)序工作得到?jīng)Q定性的結(jié)果后，人們意識(shí)到僅僅研究DNA是不夠的，還必須研究DNA的基因產(chǎn)物———蛋白質(zhì)，所以蛋白質(zhì)研究又重新活躍起來(lái)，科學(xué)家們提出了蛋白質(zhì)組的研究計(jì)劃；可是解讀DNA遺傳信息的關(guān)鍵分子RNA在我國(guó)卻一直沒(méi)有得到重視。朱教授說(shuō)：“目前我們的研究是抓了兩頭漏了中間，DNA就像儲(chǔ)存遺傳信息的磁盤，RNA是磁盤信息的處理器，負(fù)責(zé)解讀基因遺傳信息，用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成；這其中RNA作為中間環(huán)節(jié)，是基因遺傳活動(dòng)的核心，可是這一部分卻被長(zhǎng)期忽視。”據(jù)介紹，在上世紀(jì)80年代初，朱圣庚教授已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中分離出小RNA，并且證實(shí)它的長(zhǎng)度就是在20多個(gè)核苷酸，可是這項(xiàng)研究工作沒(méi)有受到足夠的重視，由于研究經(jīng)費(fèi)困難，組織科研隊(duì)伍也有局限，所以與小RNA的研究成果擦肩而過(guò)。朱教授認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)的RNA研究應(yīng)盡快引起重視，落實(shí)相關(guān)的RNA研究項(xiàng)目，并應(yīng)該在后基因組計(jì)劃，蛋白質(zhì)組計(jì)劃后，盡快啟動(dòng)RNA組計(jì)劃的研究，使我國(guó)的核糖核酸研究取得新的突破。
鏈接：DNA與RNA：脫氧核糖核酸（DNA）是生物的遺傳物質(zhì)，在染色體上以雙螺旋結(jié)構(gòu)存在，科學(xué)家們把它的立體形狀形容成“一座兩邊有扶手、繞著同一豎軸螺旋上升的樓梯”。DNA的每條單鏈由脫氧核糖、核苷酸和磷酸構(gòu)成。磷酸“規(guī)規(guī)矩矩”地排在鏈上，而核糖則伸出一只“手”，將離開主鏈與鄰鏈進(jìn)行“社交活動(dòng)”的核苷酸上的堿基緊緊握住，因此，每條核糖、磷酸主鏈上都向內(nèi)以堿基和肽對(duì)著延伸，并互相連接，恰好形成了這個(gè)有雙扶手樓梯的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”。核苷酸的堿基有四種，分別為胸嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶，它們的功能之一就是與鄰鏈的四種堿基進(jìn)行有規(guī)律的配對(duì)：腺嘌呤與胸嘧啶，鳥嘌呤與胞嘧啶，絕無(wú)任何差錯(cuò)。這種功能決定了從親代得到的遺傳信息可以傳遞給每一個(gè)子細(xì)胞。
核糖核酸（RNA）包括三類：核蛋白體核糖核酸（rRNA）、轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸（tRNA）和信使核糖核酸（mRNA）。核蛋白體糖核酸是細(xì)胞中核糖體的組成成分，它參與蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，其分子為螺旋結(jié)構(gòu)，與多種蛋白質(zhì)分子共同構(gòu)成核蛋白體的大、小兩個(gè)亞基，如同兩個(gè)大小不一的皮球。兩個(gè)大小亞基的結(jié)合就是蛋白質(zhì)合成的開始，蛋白質(zhì)合成一旦終止，它就分離為獨(dú)立的兩個(gè)大、小亞基。轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸是核糖核酸RNA中分子最小的一種，其作用在于轉(zhuǎn)運(yùn)某一特定的氨基酸分子到信使核糖核酸分子上，它基本是單鏈，但常自交成雙股螺旋。信使核糖核酸的作用是從核內(nèi)脫氧核糖核酸DNA分子上轉(zhuǎn)錄出遺傳信息，經(jīng)細(xì)胞核孔帶到核外的核蛋白體上，作為合成蛋白質(zhì)的直接模板，起到信使的作用。信使RNA分子中核苷酸的排列順序，由DNA所決定。
從“配角”到“主角”
人類對(duì)遺傳基因的研究已經(jīng)進(jìn)行了上百年，一直以來(lái)，科學(xué)家們的目光無(wú)不專注于脫氧核糖核酸（DNA）的研究領(lǐng)域。然而上世紀(jì)90年代以來(lái)，以往并不受重視的核糖核酸（RNA），尤其是短鏈的小核糖核酸（寡核苷酸）（miRNA），開始展現(xiàn)自身的價(jià)值。2000年對(duì)于核糖核酸的研究進(jìn)展被美國(guó)《科學(xué)》雜志評(píng)為重大科技突破；2001年“RNA干擾”作為當(dāng)年最重要的科學(xué)研究成果之一，再次入選“十大科技突破”；2002年對(duì)于小RNA的研究更是榮登“十大科技突破”榜首；去年小核糖核酸（寡核苷酸）的研究第四次入選“十大科技突破”，排在第四位。北京大學(xué)生物化學(xué)及分子生物學(xué)系原系主任朱圣庚教授指出，對(duì)于小RNA的研究連續(xù)多年被評(píng)為重大科技突破，足以看出國(guó)際學(xué)術(shù)界對(duì)其研究的重視。在生命科學(xué)的舞臺(tái)中，RNA已經(jīng)逐步擺脫了DNA光芒的掩蓋，從“配角”變成“主角”，并且對(duì)DNA的中心地位提出了新的挑戰(zhàn)。
1986年美國(guó)學(xué)者吉爾博特（W?Gilbert）提出“RNA世界”的假說(shuō)，認(rèn)為生命起源時(shí)最早出現(xiàn)的是RNA。專家介紹，在生命發(fā)育的最初期，蛋白質(zhì)根據(jù)DNA儲(chǔ)存的遺傳信息合成，同時(shí)DNA的合成需要蛋白質(zhì)作為酶來(lái)催化復(fù)制，兩者不能相互脫離。那么最先出現(xiàn)的是蛋白質(zhì)還是DNA？這就好像雞與蛋之間的關(guān)系。吉爾博特指出，RNA既能像DNA一樣攜帶遺傳信息，又能像蛋白質(zhì)一樣起催化功能，就是說(shuō)RNA兼有DNA和蛋白質(zhì)的功能———能夠自我復(fù)制，又能遺傳信息，所以科學(xué)家們推測(cè)在生命起源早期，首先出現(xiàn)的是RNA。
2001年科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，一小段RNA可以關(guān)閉線蟲體內(nèi)的基因，這與早前發(fā)現(xiàn)的，一些RNA小片段能使植物基因處于關(guān)閉狀態(tài)的基因抑制現(xiàn)象十分相似；隨后，又在老鼠和人的體細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了類似的RNA干擾現(xiàn)象。分子生物學(xué)家們認(rèn)識(shí)到，這種RNA干擾對(duì)研究基因功能可能有非常重要的價(jià)值。
2002年針對(duì)核糖核酸的進(jìn)一步研究表明，一些長(zhǎng)度較短的小核糖核酸（寡核苷酸），能夠?qū)?xì)胞和基因的很多行為進(jìn)行控制，如打開、關(guān)閉多種基因，降解一些不需要的信使RNA。其中最令人興奮的發(fā)現(xiàn)是，小核糖核酸（寡核苷酸）在細(xì)胞分裂過(guò)程中也能發(fā)揮重要的控制作用，可以指導(dǎo)個(gè)體的發(fā)育和分化。
繼發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)度較短的核糖核酸能調(diào)控基因表達(dá)之后，2003年科學(xué)家們繼續(xù)專注于小RNA如何協(xié)調(diào)細(xì)胞習(xí)性的研究，正在探索如何利用小核糖核酸（寡核苷酸）的本領(lǐng)來(lái)對(duì)付疾病。有關(guān)專家指出，這一領(lǐng)域的研究發(fā)現(xiàn)可以為操作干細(xì)胞分化提供新工具，并且可以用于探索治療癌癥等由于基因組錯(cuò)誤所導(dǎo)致的疾病的新方法。
不只是“信使”
長(zhǎng)期以來(lái)科學(xué)家們從事生命科學(xué)領(lǐng)域的研究，尋找生命核心的遺傳材料。人們最終發(fā)現(xiàn)從細(xì)菌到最高級(jí)的生物———人類，其生長(zhǎng)所需的全部命令和信息都儲(chǔ)藏在DNA這個(gè)密碼庫(kù)里，脫氧核糖核酸理所當(dāng)然地成為了生命科學(xué)領(lǐng)域的明星；而核糖核酸好像“灰姑娘”一樣一直遭受冷落。RNA被認(rèn)為是“信使”和蛋白質(zhì)合成的“模板”，不斷忙碌著，按照DNA的命令，把氨基酸合成蛋白質(zhì)，構(gòu)造生命的基礎(chǔ)。朱圣庚教授指出，越來(lái)越多的研究成果顯示，RNA的作用被人們小看了，它不光是遺傳的“信使”，在某種程度上也扮演“糾錯(cuò)者”和“控制者”的角色，DNA攜帶的遺傳信息經(jīng)由RNA才得以表達(dá)。
在對(duì)于核糖核酸的研究中，“RNA干擾”的發(fā)現(xiàn)具有重大意義。朱教授介紹，RNA干擾現(xiàn)象最早是在線蟲體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的：長(zhǎng)度在20多個(gè)核苷酸的RNA能夠與控制發(fā)育程序的一些蛋白質(zhì)mRNA互補(bǔ)，抑制其翻譯功能。隨后科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，大小在22個(gè)核苷酸左右的RNA廣泛存在于所研究的各種生物中，這種被稱為小RNA的核糖核酸也能夠與蛋白質(zhì)形成復(fù)合物以影響基因活性，調(diào)節(jié)細(xì)胞的基因表達(dá)。專家介紹，生物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，基因表達(dá)的時(shí)間和空間程序的控制，通過(guò)小RNA進(jìn)行調(diào)節(jié)，一些能夠控制生物生長(zhǎng)發(fā)育的蛋白質(zhì)mRNA也受到小RNA的調(diào)控。
朱教授指出，小RNA的發(fā)現(xiàn)極大豐富了對(duì)RNA在基因表達(dá)調(diào)控中重要性的認(rèn)識(shí)。他認(rèn)為，基因好像一個(gè)藏有豐富資料的圖書館，各種圖書資料都儲(chǔ)存在里面，RNA的作用正是把這些圖書資料的信息整理出來(lái)，用于指導(dǎo)實(shí)踐活動(dòng)，所以是RNA對(duì)基因的解讀控制著生物的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化這些過(guò)程。
“關(guān)閉”有害基因
在對(duì)核糖核酸的不斷深入研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，某些小RNA分子能夠通過(guò)引導(dǎo)基因打開或者關(guān)閉來(lái)決定細(xì)胞的命運(yùn)。朱圣庚教授指出，各種疾病總是和某些基因的活動(dòng)有關(guān)，我們了解了RNA對(duì)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)、控制，就可以通過(guò)它干擾、影響這些基因的活動(dòng)，從而達(dá)到對(duì)疾病預(yù)防和治療的目的。
專家介紹，在植物實(shí)驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)雙鏈RNA能夠阻止引入到植物中的外來(lái)基因的表達(dá)，而且使植物中原有的相同基因受到抑制，引起“基因沉默”。“基因沉默”是外來(lái)基因引起植物自身的反應(yīng)，RNA干擾的機(jī)制與此相似。朱教授解釋說(shuō)，在一些異常情況下，例如外源基因進(jìn)入細(xì)胞，病毒入侵，或者是自身合成RNA中出現(xiàn)錯(cuò)誤，細(xì)胞內(nèi)就會(huì)產(chǎn)生雙鏈RNA，來(lái)阻止這些異?；虻谋磉_(dá)。在這里雙鏈RNA成為一種信號(hào)，雙鏈RNA產(chǎn)生后，就會(huì)引起細(xì)胞抑制異?；虻谋磉_(dá)，使機(jī)體借以將異?；蛳虼薘NA干擾又被稱為基因組的免疫。朱教授進(jìn)一步指出，RNA干擾實(shí)際上是一種核酸免疫，與抗原抗體的免疫機(jī)制相類似，外來(lái)的核酸或自身不正常的核酸產(chǎn)生，就會(huì)出現(xiàn)雙鏈RNA，從而引起RNA干擾，阻止有害基因的表達(dá)。專家介紹，近期的一些研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞內(nèi)不僅可以通過(guò)RNA干擾阻止有害基因的表達(dá)，與RNA干擾的作用機(jī)制相類似，細(xì)胞內(nèi)還有一些小RNA在進(jìn)行基因表達(dá)的調(diào)節(jié)。
小RNA和RNA干擾的研究，將為人們控制某一特定基因的打開或關(guān)閉奠定基礎(chǔ)。這一研究具有廣泛的應(yīng)用前景，科學(xué)家們認(rèn)為它將掀起一場(chǎng)生命科學(xué)的革命。朱圣庚教授指出，如果我們了解一些基因表達(dá)調(diào)節(jié)的過(guò)程，利用細(xì)胞本身的這些功能，人為加以引導(dǎo)，可以通過(guò)小RNA對(duì)基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)節(jié)———促進(jìn)有益基因表達(dá)而關(guān)閉有害的基因，這一研究將成為取得醫(yī)學(xué)突破的新途徑。專家表示，隨著對(duì)核糖核酸研究的加深，已有一些RNA制品應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和臨床治療中，但是這一技術(shù)真正應(yīng)用于人類疾病的防治尚待時(shí)日，還需要科學(xué)家廣泛深入和細(xì)致持久的研究。朱教授說(shuō)，“目前小RNA對(duì)基因調(diào)節(jié)的研究正在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行各種探索，已經(jīng)有許多出色的工作，但這些成果應(yīng)用到臨床也需要一定的過(guò)程：在實(shí)驗(yàn)室中成功的實(shí)驗(yàn)，可以逐步在動(dòng)物身上做，進(jìn)而過(guò)渡到臨床，現(xiàn)在正處在這樣一個(gè)逐漸深入的過(guò)程中。”
啟動(dòng)RNA組研究
朱圣庚教授介紹，我們國(guó)家對(duì)于RNA的研究曾經(jīng)一度處于世界先進(jìn)水平。在上世紀(jì)60年代，生物學(xué)領(lǐng)域剛剛開始了解核糖核酸的結(jié)構(gòu)和功能，我們就進(jìn)行了對(duì)RNA的研究，所以在1981年，我國(guó)出色地完成了一種小分子RNA———酵母丙氨酸t(yī)RNA的全合成，而且這種人工合成的RNA分子具有生物活性，完成了全部的堿基修飾，其產(chǎn)率和活性是世界上最高的。朱教授進(jìn)一步指出，目前在RNA研究領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)一些實(shí)驗(yàn)室的工作也十分出色，研究水平是國(guó)際一流的。據(jù)介紹，國(guó)內(nèi)有一些非常優(yōu)秀的科學(xué)家從事核糖核酸的研究，他們眼光很敏銳，所研究的課題領(lǐng)先國(guó)際，并且對(duì)RNA的應(yīng)用研究也有許多成果。其中，上海生化所有關(guān)RNA的研究以及中山大學(xué)、武漢大學(xué)對(duì)于小RNA作用的研究等課題都有著卓越的成績(jī)。
但朱教授也指出，目前國(guó)內(nèi)RNA的研究應(yīng)受到更大的重視。雖然我國(guó)對(duì)于RNA的研究在某些方面曾領(lǐng)先世界，但目前總體來(lái)說(shuō)還是十分薄弱的。隨著基因組研究取得輝煌的成就，人們的注意力逐漸轉(zhuǎn)移到DNA的研究中；在基因組的整個(gè)測(cè)序工作得到?jīng)Q定性的結(jié)果后，人們意識(shí)到僅僅研究DNA是不夠的，還必須研究DNA的基因產(chǎn)物———蛋白質(zhì)，所以蛋白質(zhì)研究又重新活躍起來(lái)，科學(xué)家們提出了蛋白質(zhì)組的研究計(jì)劃；可是解讀DNA遺傳信息的關(guān)鍵分子RNA在我國(guó)卻一直沒(méi)有得到重視。朱教授說(shuō)：“目前我們的研究是抓了兩頭漏了中間，DNA就像儲(chǔ)存遺傳信息的磁盤，RNA是磁盤信息的處理器，負(fù)責(zé)解讀基因遺傳信息，用于指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成；這其中RNA作為中間環(huán)節(jié)，是基因遺傳活動(dòng)的核心，可是這一部分卻被長(zhǎng)期忽視。”據(jù)介紹，在上世紀(jì)80年代初，朱圣庚教授已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室中分離出小RNA，并且證實(shí)它的長(zhǎng)度就是在20多個(gè)核苷酸，可是這項(xiàng)研究工作沒(méi)有受到足夠的重視，由于研究經(jīng)費(fèi)困難，組織科研隊(duì)伍也有局限，所以與小RNA的研究成果擦肩而過(guò)。朱教授認(rèn)為，目前國(guó)內(nèi)的RNA研究應(yīng)盡快引起重視，落實(shí)相關(guān)的RNA研究項(xiàng)目，并應(yīng)該在后基因組計(jì)劃，蛋白質(zhì)組計(jì)劃后，盡快啟動(dòng)RNA組計(jì)劃的研究，使我國(guó)的核糖核酸研究取得新的突破。
鏈接：DNA與RNA：脫氧核糖核酸（DNA）是生物的遺傳物質(zhì)，在染色體上以雙螺旋結(jié)構(gòu)存在，科學(xué)家們把它的立體形狀形容成“一座兩邊有扶手、繞著同一豎軸螺旋上升的樓梯”。DNA的每條單鏈由脫氧核糖、核苷酸和磷酸構(gòu)成。磷酸“規(guī)規(guī)矩矩”地排在鏈上，而核糖則伸出一只“手”，將離開主鏈與鄰鏈進(jìn)行“社交活動(dòng)”的核苷酸上的堿基緊緊握住，因此，每條核糖、磷酸主鏈上都向內(nèi)以堿基和肽對(duì)著延伸，并互相連接，恰好形成了這個(gè)有雙扶手樓梯的一級(jí)級(jí)“臺(tái)階”。核苷酸的堿基有四種，分別為胸嘧啶、腺嘌呤、鳥嘌呤和胞嘧啶，它們的功能之一就是與鄰鏈的四種堿基進(jìn)行有規(guī)律的配對(duì)：腺嘌呤與胸嘧啶，鳥嘌呤與胞嘧啶，絕無(wú)任何差錯(cuò)。這種功能決定了從親代得到的遺傳信息可以傳遞給每一個(gè)子細(xì)胞。
核糖核酸（RNA）包括三類：核蛋白體核糖核酸（rRNA）、轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸（tRNA）和信使核糖核酸（mRNA）。核蛋白體糖核酸是細(xì)胞中核糖體的組成成分，它參與蛋白質(zhì)的合成過(guò)程，其分子為螺旋結(jié)構(gòu)，與多種蛋白質(zhì)分子共同構(gòu)成核蛋白體的大、小兩個(gè)亞基，如同兩個(gè)大小不一的皮球。兩個(gè)大小亞基的結(jié)合就是蛋白質(zhì)合成的開始，蛋白質(zhì)合成一旦終止，它就分離為獨(dú)立的兩個(gè)大、小亞基。轉(zhuǎn)運(yùn)核糖核酸是核糖核酸RNA中分子最小的一種，其作用在于轉(zhuǎn)運(yùn)某一特定的氨基酸分子到信使核糖核酸分子上，它基本是單鏈，但常自交成雙股螺旋。信使核糖核酸的作用是從核內(nèi)脫氧核糖核酸DNA分子上轉(zhuǎn)錄出遺傳信息，經(jīng)細(xì)胞核孔帶到核外的核蛋白體上，作為合成蛋白質(zhì)的直接模板，起到信使的作用。信使RNA分子中核苷酸的排列順序，由DNA所決定。
——摘自： 科技日?qǐng)?bào)