RNAi(RNA干擾)是一種在生物體內抑制特定基因表達的自然現象,具體過程如下:
起始階段。當外源或內源的雙鏈RNA(dsRNA)進入細胞時,被細胞內的Dicer酶切割成大約21到23個核苷酸長的小干擾RNA(siRNA)。這些siRNA具有特定的結構,即3′端突出2到3個核苷酸,長度為19到23個核苷酸,5′端帶有磷酸基,3′端帶有羥基。
效應階段。siRNA雙鏈在RNA誘導的沉默複合物(RISC)的作用下解鏈,形成單鏈。RISC通過鹼基配對定位到與siRNA同源的mRNA上。一旦RISC與mRNA結合,它就像一個引導鏈,引導RISC在mRNA上進行切割。這個過程中,RISC具有核酸酶的功能,能在mRNA上產生切割,導致mRNA降解。
此外,siRNA還可以作為引物,在RNA聚合酶的作用下合成更多的dsRNA。新合成的dsRNA再次被Dicer切割產生更多的siRNA,進一步放大RNAi效應,最終將靶mRNA完全降解。
RNAi現象在多種生物中都有發現,包括真菌、果蠅、擬南芥、錐蟲、水螅、渦蟲、斑馬魚等,並且在植物中的轉錄後基因沉默、共抑制及RNA介導的病毒抗性等現象中都有套用。