RNAi概述

RNA干扰（RNAi）是一种转录后基因沉默的机制，同时也是一项成熟的实验技术，它彻底改变了研究人员研究哺乳动物基因表达的方式，并持续为如今的基因功能研究提供有价值的实验结果。 RNAi技术大大提高了在哺乳动物细胞和动物模型中进行基因功能缺失分析的便利性、速度和特异性，因此长期以来一直是深受研究人员信赖的一种选择。而小干扰RNA（siRNA）作为RNAi技术中最为常用的一种手段，近年来作为一种潜在治疗性产品备受关注。

RNAi是将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链RNA(dsRNA)导入细胞，可以使mRNA发生特异性的降解，导致其相应的基因沉默。它可以用来研究基因功能的新工具，研究信号传导通路的新途径，还可以开展基因治疗的新策略。 

基因过表达技术经常被用于分析基因功能及其在疾病中的作用。不过，由过表达所引起的表型可能未反映出基因的真实功能。研究者也经常使用显性失活变异体；不过这些变异体并不适用于每一个蛋白，而且也可能获得难于解释的实验结果。人们也研发出敲除小鼠用于理解蛋白功能。此方法费力而且昂贵，并且可能导致胚胎致死表型。研究者也可使用反义RNA和核酶，不过这些技术都无法适用于所有的靶点，而且RNAi技术的效力比其他这些方法都要强大。

人类基因组包含了数以千计可作为药物靶点的基因。RNAi技术能够被高效地用于靶点验证操作，进而对相关的疾病基因进行鉴定和功能评估。RNAi技术还被应用于先导化合物或信号通路响应的相关研究中，作为评估基因表达标记的工具。总而言之，通过研发如Stealth™ RNAi一类的稳定修饰分子或慢病毒传递技术等体内的高效研究应用，RNAi技术将成为动物模型强大研究工具。

图1.RNAi的演化

RNA干扰（RNAi）是分子生物学领域最为重要的一项技术突破，它让我们能够在哺乳动物系统中直接观察特定基因的功能缺失效应。

在1990年代早期，一些科学家分别独立在植物和真菌中观察到RNA能够抑制蛋白表达的现象（图1）。这一现象虽然得到鉴定，但尚未被理解，当时被称为转录后“基因沉默”和“抑制”（quelling）。在1998年，Fire和Mello在秀丽隐杆线虫中发现双链RNA（dsRNA）是蛋白表达序列特异性抑制现象的来源，他们将其称为“RNA干扰”（RNA interference）。由于向哺乳动物细胞递送用于RNAi的长双链RNA会受到非特异性的抑制，因此这时RNAi作为一种研究工具仅限于低等动物，这一阶段线虫的相关研究也得到很大促进。由于发现了RNA干扰现象，Fire和Mello赢得了2006年的诺贝尔生理或医学奖。

在植物和无脊椎动物中的进一步研究证实了导致RNAi效应的实际分子是长度为21核苷酸的短双链RNA寡聚物，其内源的加工酶被称为“Dicer”。“Dicer”降解产物简称为“短干扰RNA”，如今以“siRNA”的名字广为人知。随后在2001年，siRNA被证实能够直接在哺乳动物细胞中介导siRNA作用，而不会引发非特异性效应。

今天，我们对RNAi途径中的组件有了更全面的理解，包括这些组件行使其功能的效率，细胞mRNA序列识别和降解的特异性，以及设计和生成极其有效的RNAi试剂的多种关键需求。我们对于全新化学法的分析将进一步提升此项技术的效能，并帮助将其用于体内分析，如有可能，我们还会将RNAi技术应用于潜在的治疗用途。

图2.哺乳动物中的RNAi敲低方法