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杀灭信使RNA—关闭信使RNA可能会阻止癌症和艾滋病

busadmin  发表于 2017年09月30日

“RNA干涉”(RNA interference,RNAi)是近年发展的一项技术,它能定向关闭生物体内某一基因,使其不发挥作用,同时不影响其它基因,便于研究特定基因功能。该技术已成功应用于线虫、果蝇、某些原生动物和植物。与其它几种进行功能丧失或降低突变的技术相比,RNAi技术具有明显的优点,它比反义RNA技术和同源共抑制更有效,更容易产生功能丧失或降低突变。

——编者注

就像一个极其小器的厨师,细胞核“看守”着制造细胞的所有蛋白质的“秘方”,它严格地按照写在DNA上的“秘方”行事,根据需要定量地以信使RNA的形式向细胞质发送“指令”的拷贝。

但在癌细胞及被病毒感染的细胞内,这些小心发出的“指令”往往被(错误指令)代替。突变使细胞发出错误指令并产生异常蛋白质。同样,内有病毒信使RNA的病毒血细胞,利用细胞的蛋白制造工具,制造出能感染其它细胞的新病毒。

目前,研究人员正在试图利用近期发现的一种称为RNA干涉(RNA interference,RNAi)的现象来截止或消灭这种坏信息指令。他们正在利用该项技术来确定果蝇和微小蠕虫中一些基因的功能,这将有助于发现人类相应基因的功能,而且医学科学家希望利用RNA干涉技术,治疗艾滋病、癌症以及抑制器官移植时的排异现象。

RNA干涉现象是1998年在线虫体内发现的,在线虫体内它是作为一种阻止跳跃基因(转座子)繁殖的途径而出现的。在其它一些生物体内,参与RNA干涉机制的细胞酶特异性地作用于游离的双链RNA小体——它可能是由病毒产生的,并且使双链分离。接着,这些分离的链继续结合具有与之互补的遗传序列的mRNA并使之失活。科学家正开始了解这一过程。

在过去的几个月中,几个研究小组已经发表报告,认为这种现象对哺乳动物细胞有治疗作用,可以关闭病毒基因或与癌症形成相关的基因。由来自加利福尼亚杜瓦蒂的霍普城癌症中心贝克曼研究所John J.Rossi领导的小组和来自马萨诸塞技术研究所Phillip A.Sharp领导的小组,用生物工程技术使人的细胞产生与HIV序列互补的双链RNA,他们发现这些双链RNA完全阻断了被HIV感染的细胞中HIV蛋白质的合成,另一些科学家已利用RNA干涉技术关闭了与癌症相关的蛋白:如D一链蛋白和p53蛋白。

Rossi称他的小组计划在今后2年将该方法试用于HIV携带者。他和同事正在考虑的一项策略是从人体中分离出T细胞(T细胞通常被HIV杀灭),用病毒将与编码HIV蛋白的双链RNA~I对应的基因序列导入细胞,然后将这些改变后的细胞再注回人体内。他说:“我们希望能建立可以抵抗HIV的T细胞群,从而让感染HIV的病人保持健康。”

在另一项应用中,Rossi的两个同事Laurence Cooper和Michael Jensen正在利用RNA干涉技术,建立一种通用的攻击癌症的“战士”细胞。Cooper、Jensen及其合作者正利用这一技术,阻止杀手T细胞产生标记“自己”和“非己”的标记性蛋白。他们希望这些杀手细胞可注入癌症患者体内,而不会被当作外来“非己”细胞遭排除。

犹他大学霍华德休斯医学研究所的Brenda L.Bass评论道,迄今为止,在实验室阶段RNA干涉技术对于基因表达的抑制效率比另一种称为反义RNA的技术要高。目前,有几种反义RNA技术的药物(它们也是通过结合于信使RNA起作用)正在进行人体试验,但对它们的机理了解还很少,并且很容易发生变化。Rosi说:“利用反义RNA技术,你不知道它是否将作用于你所给定的基因,很明显RNA干涉技术更有效。”

[王永升/译李爱瑶/校]


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