2024年诺贝尔生理或医学奖揭晓,美国科学家VictorAmros和GaryRuvkun因发现microRNA及其在转录后基因调控中的作用而获奖。这一发现不仅揭示了RNA在基因调控中的重要作用,也为RNA干扰技术的应用奠定了基础。
miRNA(微小核糖核酸)是一类长度约为19-25个核苷酸的非编码RNA。它们通过与特定的信使RNA(mRNA)结合,调控基因的表达。不同于能翻译为蛋白质的编码RNA,miRNA本身并不直接参与蛋白质合成,但它们在细胞内的调控作用至关重要。
1998年,AndrewFire和CraigMello发现了一种名为RNA干扰(RNAinterference,RNAi)的现象。他们将RNA注入到线虫中,在后代中观察到同样的表型,这表明RNA干扰是可遗传的。即使注射的RNA数量减少到每个细胞只有几个RNA分子,也能观察到基因的绝对沉默!
RNA干扰技术自诞生以来,在生物研究领域得到了广泛应用。例如,在植物基因工程中,科学家利用RNA干扰技术对小麦功能基因进行分析,为植物育种提供重要参考。RNA干扰技术还可用于治疗某些遗传性疾病,如囊性纤维化、阿尔茨海默病等。
转染是将外源分子如DNA、RNA等导入真核细胞的技术。目前,转染技术主要有化学介导和电穿两种方法。1973年,Graham和E在磷酸钙的存在下通过病毒DNA转化哺乳动物,开启了基因在细胞中瞬时表达的大门。
近年来,科学家报道了一种利用植物叶绿体表达双链RNA的新技术,使得双链RNA的积累水平提高了10,000倍,为害植物的抗病性研究提供了新的思路。
从发现RNA干扰现象到获得诺贝尔医学奖,安德鲁·法厄只用了8年的时间。2006年,他因在RNA干扰领域的杰出贡献获得诺贝尔医学奖,成为迄今为止获得诺贝尔医学奖最年轻的科学家。
随着科学技术的不断发展,RNA干扰技术将在更多领域得到应用。未来,RNA干扰技术有望在基因治疗、疾病诊断、药物研发等方面发挥重要作用,为人类健康事业作出更大贡献。
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