siRNA引导RNA干扰机制及其在基因沉默中作用.pdfVIP

、人工转入、转座子等外源性随机整合到宿主细胞组内，并利用宿主

细胞进行转录时，常产生一些dsRNA。宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应，其胞质中的

内切酶Dicer将dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的段RNA（大约21～23bp），

即siRNA。siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链，继之由反义siRNA

再与体内一些酶（包括内切酶、外切酶、解旋酶等）结合形成RNA诱导的沉默复合物

（RNA-inducedsilencingcomplex，RISC)。RISC与外源性表达的mRNA的同源区进行特异

性结合，RISC具有酶的功能，在结合部位切割mRNA，切割位点即是与siRNA中反义链

互补结合的两端。被切割后的断裂mRNA随即降解，从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的

降解反应。siRNA不仅能RISC切割同源单链mRNA，而且可作为引物与靶RNA结合并在

RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase，RdRP）作用下合成新的dsRNA，新合成的

dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA，从而使RNAi的作用进一步放大，最终将靶

mRNA完全降解.

沉寂（GeneSilencing)也可以被称为“沉默”。沉寂是真核生物细胞表达调

节的一种重要。在水平，沉寂实际上是形成以染色质（Heterochromatin)的

过程，被沉寂的区段呈高浓缩状态。

沉寂需要经历不同的反应过程才能实现，包括组蛋白N端结构域的赖氨酸残基的去乙

酰基化加工、甲基化修饰（由甲基转移酶催化，修饰可以是一价、二价和三价甲基化修饰，

后者又被称为过度’甲基化修饰（Hypermethylation))、以及和甲基化修饰的组蛋白结合的

蛋白质（MBP）形成“异染色质”，在上述过程中，除了部分组蛋白的N端尾部结构域需要去

乙酰化、甲基化修饰之外，有时也许要在其他的组蛋白N端尾部结构域的赖氨酸或精氨酸

残基上相应地进行乙酰化修饰，尽管各种修饰的最果会导致相应区段的“沉寂”失

去转录活性。这个“原则”就是目前尚没有真正完全清楚的“组蛋白”（HistoneCode)。能够

与甲基化组蛋白结合的蛋白质有sir1/2/3/4，这是一组被称为SilencingInformative

Repressor的蛋白，其中，Sir2就是上文中的“去乙酰化”酶，而Sir1/3/4则负责与甲基化

修饰的组蛋白结合沉寂”相应的染色质为异染色质。

此外，沉寂也和的甲基化修饰有关，比如在真核生物组中的许多的5‘端

分布有长约1KB(千碱基对）的“CpG岛序列（CpGisland),其中的“C芳香环5位可被甲基

化修饰，，与甲基化修饰的结合蛋白形成“沉寂区段，使其下游不能表达；

另外，非编码的RNA分子（non-codingRNA)也参与“沉默”过程。这一类型常见于含

有重复序列的染色质区，如着丝粒部位的沉寂就需要非编码RNA分子的参与。简

Whenexogenousgenessuchasviralgenes,artificiallyintroducedgenes,andtransposonsare

randomlyintegratedintothehostcellgenomeandtranscribedusingthehostcell,somedsRNAis

oftenproduced.ThehostcellrespondsimmediatelytothesedsRNA,andtheendonuc