核酸的生物合成省公開課一等獎全國示范課微課金獎

第十章核酸生物合成第一節(jié)DNA生物合成

第二節(jié)RNA生物合成第1頁遺傳信息傳遞中心法則

蛋白質翻譯轉錄逆轉錄復制復制DNARNA生物遺傳信息以密碼形式儲存在DNA分子上，表現為特定核苷酸排列次序。在細胞分裂過程中，經過DNA復制把親代細胞所含遺傳信息忠實地傳遞給兩個子代細胞。在子代細胞生長發(fā)育過程中，這些遺傳信息經過轉錄傳遞給RNA，再由RNA經過翻譯轉變成對應蛋白質多肽鏈上氨基酸排列次序，由蛋白質執(zhí)行各種各樣生物學功效，使后代表現出與親代相同遺傳特征。以后人們又發(fā)覺，在宿主細胞中一些RNA病毒能以自己RNA為模板復制出新病毒RNA，還有一些RNA病毒能以其RNA為模板合成DNA，稱為逆轉錄這是中心法則補充。

中心法則總結了生物體內遺傳信息流動規(guī)律，揭示遺傳分子基礎，不但使人們對細胞生長、發(fā)育、遺傳、變異等生命現象有了更深刻認識，而且以這方面理論和技術為基礎發(fā)展了基因工程，給人類生產和生活帶來了深刻革命。第2頁一、DNA半保留復制（semiconservativereplication）（一）概念1953年Watson和Crick在DNA雙螺旋結構基礎上提出了DNA半保留復制假說。在復制過程中，雙螺旋DNA分子兩條多核苷酸鏈首先堿基間氫鍵斷裂局部解開為單鏈，然后按堿基配正確方式以每條單鏈分別作為模板各自合成一條同自己有互補堿基新鏈，這么形成了與親代雙鏈DNA遺傳信息完全相同兩個子代新DNA分子。每個子代DNA分子兩條核苷酸鏈中，一條來自親代DNA，另一條是新合成。這種復制方式稱為半保留復制。第3頁DNA半保留復制概念

DNA在復制時，兩條鏈解開分別作為模板，在DNA聚合酶催化下按堿基互補標準合成兩條與模板鏈互補新鏈，以組成新DNA分子。這么新形成兩個DNA分子與親代DNA分子堿基次序完全一樣。因為子代DNA分子中一條鏈來自親代，另一條鏈是新合成，這種復制方式稱為半保留復制。第4頁DNA半保留復制試驗依據

1958年Meselson&stahl用同位素示蹤標識加密度梯度離心技術試驗,證實了DNA是采取半保留方式進行復制.[15N]DNA[14N-15N]DNA[14N]DNA[14N-15N]DNA第5頁復制中大腸桿菌染色體放射自顯影圖

(Caims試驗)將3H-胸苷標識大腸桿菌DNA，經過近兩代時間，3H-胸苷摻入大腸桿菌DNA。用溶菌酶把細胞壁消化掉，使完整大腸桿菌染色體DNA釋放出來，放射自顯影，得到上圖。非復制部分（C）銀粒子密度較低，由一股放射性鏈和一股非放射性鏈組成。已復制部分站整個染色體三分之二，其中一條雙鏈（B）僅有一股鏈是標識，另外一股雙鏈（A）兩股鏈都是標識，銀粒子密度為前二者兩倍。染色體全長約為1100微米。ABC環(huán)狀DNA復制

ABC第6頁（三）DNA半不連續(xù)復制1968年ROkazaki提出。DNA在半保留復制過程中產生兩條子鏈，一條鏈連續(xù)合成子鏈稱前導鏈，另一條不連續(xù)合成子鏈稱后隨鏈。兩條鏈合成方向都是5′→3′。實際上半不連續(xù)復制學說是半保留復制補充。第7頁岡崎片段：DNA半不連續(xù)復制時，合成一些短不連續(xù)DNA片段稱～。原核細胞約含1000-nt；真原核細胞約含100-200nt。第8頁（四）原核細胞DNA復制過程-E.coli1.與復制相關酶和蛋白質（1）DNA聚合酶Ⅰ1956年Kornberg等首先從E.coli分離出主要功效：①5′→3′方向聚合作用，需RNA引物，活力低。單鏈球狀蛋白，含鋅，每秒可聚合10個堿基。5′→3′方向聚合5個特點。②具3′→5′外切酶（校正）和5′→3′外切酶（切除引物）能力。對DNA損傷進行修復以及在DNA復制過程中填補引物RNA被切除后空隙。第9頁（2）DNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ1969年PDelucia與JCairns發(fā)覺一株大腸桿菌變異株DNA聚合酶Ⅰ活力極低，但能以仍能以正常速度合成DNA。所以，懷疑DNA聚合酶Ⅰ是否在體內負責DNA復制。1970-1971年Kornberg和Gefter先后從大腸桿菌分離出另外兩種DNA聚合酶，分別命名為DNA聚合酶Ⅱ和Ⅲ。第10頁Ⅱ主要功效：①5′→3′聚合作用，活力低，作用不清楚；②具3′→5′外切酶能力，無5′→3′外切酶能力。Ⅲ主要功效：①5′→3′聚合作用，活力強，起主要作用。②具3′→5′外切酶能力，無5′→3′外切酶能力。第11頁（3）DNA連接酶DNA連接酶是指催化一個DNA鏈5′-磷酸根與另一個DNA鏈3′-羥基形成磷酸二酯鍵酶，不過這兩條鏈必需都同—個互補鏈結合，而且必需是相鄰。反應需要供給能量，細菌連接酶以NAD+為能量起源，動物細胞和一些噬菌體以ATP為能量起源。第12頁作用特點：①連接缺口；②兩條鏈5′-P和3′-OH相鄰；③它們有一共同互補鏈；④需要能量：細菌，NAD+；動物細胞和一些噬菌體，ATP；主要功效：連接缺口，在DNA復制、修復、重組中均起主要作用。第13頁第14頁（4）DNA拓撲異構酶

拓撲異構酶主要分為兩類：拓撲異構酶I和拓撲異構酶Ⅱ。拓撲異構酶I：主要集中在活性轉錄區(qū)，同轉錄相關，能夠使雙鏈DNA分子中一條鏈發(fā)生斷裂和再次連接，反應不需要能量供給；拓撲異構酶Ⅱ：主要分布在染色質骨架蛋白和核基質部位，同復制相關，能使DNA兩條鏈同時發(fā)生斷裂和再次連接，需要ATP提供能量，它們之間協同作用控制著DNA拓撲結構改變。第15頁（5）DNA解旋酶作用：解開DNA雙螺旋，使鏈間氫鍵斷裂；（6）引發(fā)酶或引物酶作用：合成一段RNA引物，識別起始點；（7）單鏈結合蛋白（SSB）作用：SSB在原核細胞和真核細胞中都有發(fā)覺，它能與被解鏈酶解開DNA單鏈緊密結合，并維持其單鏈狀態(tài)，以利于單鏈模板作用。第16頁（8）引發(fā)體蛋白質DNA復制是一個極其復雜過程，引物酶還必須要形成復雜引發(fā)體（primosome）后才能引發(fā)DNA合成。引發(fā)體主要組成部分——引發(fā)前體（preprimosome）是由6種蛋白質即dnaB、dnaC、PriA、PriB、PriC和DnaT共同組成。引發(fā)前體在單鏈結合蛋白SSB作用下和模板相結合形成中間體結構，再與RNA引物合成酶（引發(fā)酶）相結合，組裝成完整引發(fā)體。完整引發(fā)體能夠在模板上沿模板鏈5′→3′方向進行滑動，移動到一定位置上，依靠dnaB蛋白識別復制起始點，即能夠引發(fā)RNA引物合成。第17頁2.復制過程（1）DNA復制起始①DNA復制起始點和方向首先，引發(fā)酶在DNA模板上識別出復制起始點，由此開啟引物RNA合成。大腸桿菌只有一個起始點，而真核生物DNA有多個起始點。DNA復制方向能夠是單向，也能夠是雙向。其證據來自放射自顯影技術或電子顯微鏡觀察。試驗證實，大腸桿菌及大多數生物染色體DNA復制是雙向進行，出現“θ”結構。第18頁②模板DNA雙鏈分離識別起始點后，在DNA拓撲異構酶、DNA解旋酶及單鏈結合蛋白作用下，DNA雙鏈松開，能量由ATP提供。其雙鏈松開后形成復制叉。③引物RNA合成DNA雙鏈解開后，以其單鏈為模板，在引發(fā)酶和引發(fā)體蛋白質蛋白質共同作用下，合成一段RNA，其合成方向5′→3′。在細菌中RNA引物由50-100個核苷酸組成，哺乳動物則少至10個核苷酸。第19頁第20頁（2）DNA復制延長RNA引物合成后，按照模板鏈上3′→5′方向，在DNA聚合酶Ⅲ催化下，以dNTP作為底物，在引物3′-OH端不停摻入對應脫氧核苷酸（每摻入1個核苷酸，從底物dNTP上切下一個焦磷酸），新鏈不間斷地延長。①前導鏈連續(xù)復制在引物、底物及DNA聚合酶Ⅲ作用下，以3′→5′DNA單鏈為模板，按5′→3′方向連續(xù)合成新DNA鏈。第21頁第22頁②后隨鏈不連續(xù)復制新3′→5′鏈是不連續(xù)合成。先按5′→3′方向（與復制叉移動方向相反），在引物、底物及DNA聚合酶Ⅲ作用下合成若干岡崎片段。然后經過DNA聚合酶I5′→3′外切酶活性將RNA引物上核苷酸單位逐一除去。每個核苷酸單位被切除后馬上被與模板鏈對應位置堿基互補脫氧核苷酸補上。是利用前面岡崎片段作為引物經過DNA聚合酶I聚合酶活性完成。最終，DNA連接酶經過磷酸二酯鍵將2個片段連接起來，并封閉缺口，使其成為完整滯后鏈。第23頁③DNA聚合酶“校對”作用DNA聚合酶3′→5′外切酶活性是校對新生DNA鏈和更正聚合酶活性所造成“錯配“一個于段，當因聚合酶活性作用插入一個錯配核苷酸時，酶能識別這種“失誤“并馬上從新DNA鏈3′端除掉所錯配核苷酸。然后再按5′→3′力向和正常復制過程在新生DNA鏈3′端加上正確核苷酸。所以當復制叉沿模板鏈移動時，所加入每個脫氧核苷酸單位都將受到檢驗。DNA聚合酶校正功十分有效，其準確率到達每聚合104個核苷酸單位至多出現一個錯配核苷酸。第24頁（3）DNA復制終止DNA復制終止（termination）隨DNA分子形狀不一樣而有差異。對線性DNA分子來說，當復制叉抵達分子末端時，復制即終止?！锃h(huán)狀DNA：復制情況多數為定點、雙向、對稱、等速方式復制，其復制終點普通距起點180bp左右，兩個復制叉在此處相遇，合成即告終止。兩個復制叉可能同時抵達一個特定部位，也可能其中一個復制叉先抵達此處停頓，“等候”另一個移動較慢復制叉，先行抵達復制叉不會越過這一特定部位繼續(xù)復制，這意味著此處有一個特異終止信號。第25頁大腸桿菌有6個終止子（terminator）位點，分別稱為terA～terF。與ter結合蛋白質稱為Tus蛋白（terminusutilizationsubstance））。Tus蛋白可識別并結合于終止位點20bp共有序列，含有反解旋酶（contra-helicase）活性，能阻止DnaB蛋白解旋作用，從而抑制復制叉前進，促使復制終止。Tus-ter復合物只阻止一個方向復制叉前進，即不讓對側復制叉超出終點后過量復制。DNA復制完成后，又可在拓撲導構酶作用下，將DNA分子引入超螺旋結構，進行深入裝配。第26頁（五）真核細胞DNA復制過程1.與復制相關酶最少有5種：α：細胞核，5′→3′聚合作用（相當于DNA聚合酶Ⅲ），延長后隨鏈，引發(fā)酶，有3′→5′外切酶活性。β：細胞核，5′→3′聚合作用，修復δ：細胞核，5′→3′聚合作用，延長前導鏈，解旋酶作用，有3′→5′外切酶活性。γ：線粒體，線粒體DNA復制ε：細胞核，修復第27頁2.復制過程(與原核細胞區(qū)分)真核細胞DNA復制基本過程可能十分相同于原核細胞DNA復制。但二者相比，主要有以下不一樣之處：（1）過程復雜。起始點多，雙向復制；岡崎片段長度比原核短。（2）復制總速度快，但復制叉移動較慢。真核生物復制叉每分鐘移動約1～3kbp，而細菌約為50kbp。（3）不能連續(xù)發(fā)動復制。一個起始點從開始復制起，在全部復制完成之前，該起始點不再重新開始復制，但原核細胞中，起始點能夠連續(xù)發(fā)動復制。（4）與原核細胞DNA聚合酶是有差異。（5）真核細胞DNA比原核細胞DNA大得多，且與組蛋白結合形成染色體。（6）端粒復制—端粒酶。第28頁二、DNA損傷修復細胞含有一系列機制，能在一定條件下使DNA損傷得到修復。其中了解最清楚由紫外光照射而引發(fā)DNA破壞修復機制。（一）嘧啶二聚體形成紫外光照射能夠使DNA鏈中相鄰嘧啶形成一個環(huán)形丁烷，主要產生胸腺嘧啶二聚體。二聚體形成使DNA復制和轉錄功效受到妨礙，因而必須除去。（二）修復機制第29頁1.光復活修復光復活機制是可見光激活了光復活酶，使之能分解因為紫外光照射而產生胸腺嘧啶二聚體。光復活酶專一性較高(只作用于因紫外光射而形成胸腺嘧啶二聚體)，它分布很廣。從單細胞生物一直到鳥類都有，但在高等哺乳動物中不存在。第30頁

嘧啶二聚體紫外光損傷DNA暗修復過程第31頁2.切除修復——復制前修復切除修復（excisonrepair）：是在一系列酶作用下，將DNA分子中受損傷部分切除，并以切除受損傷部位所對應互補鏈為模板，重新合成出被切去部分，然后使DNA再恢復正常結構過程。依據切除部位不一樣，可分核苷酸切除修復（nucleotideexcisonrepair，NER）和堿基切除修復（baseexcisonrepair，BER）兩種類型。參加切除修復酶主要有特異核酸內切酶、外切酶、聚合酶和連接酶，主要步驟以下：第32頁（1）專一內切酶在靠近二聚體處切斷單鏈DNA；（2）DNA聚合酶利用完整互補鏈為模板，在斷口處進行局部修復合成；（3）5′—核酸外切酶切除含嘧啶二聚體寡核苷酸片段；（4）連接酶將新合成DNA鏈與原來DNA鏈連接在一起。按上述次序進行修復為“先補后切”，也能夠“先切后補”，即（2）和（3）顛倒。這種修復機制也稱為切除修復，是比較普遍一個修復機制，對各種損傷均能起修復作用。第33頁3.重組修復——復制后修復當DNA發(fā)動復制時還未修復損傷部位也能夠先復制再修復。比如，含有嘧啶二聚體、烷基化引發(fā)交聯和其它結構損傷DNA依然能夠進行復制，不過復制酶系在損傷部位無法經過堿基配對合成子代DNA鏈，它就跳過損傷部位，在下一個岡崎片段起始位置或前導鏈對應位置上重新合成引物和DNA鏈，結果使子代鏈在損傷相對應處留下缺口。這種遺傳信息有缺損子代DNA分子可經過遺傳重組加以填補，即從完整母鏈上將對應核苷酸序列片段移至子鏈缺口處，然后用再合成序列補上母鏈空缺，此過程稱為重組修復（recombinationrepairing）。因為發(fā)生在復制之后，又稱為復制后修復（postreplicationrepair）。第34頁在這個過程中，需要激活一個關鍵酶，即由rec

A基因編碼RecA蛋白。RecA蛋白結合在子鏈空缺處，引發(fā)對側正常模板鏈與子鏈重組，從而將子鏈修復成完整子鏈。模板鏈上留下空缺由DNA聚合酶I合成DNA片段填補，最終由連接酶連接，使模板鏈重新成為一條完整DNA鏈。經過重組過程后，DNA損傷可能仍保留下來，但伴隨屢次復制及重組修復，損傷鏈所占百分比越來越少，不影響細胞正常功效。第35頁圖16-15重組修復過程X表示DNA鏈受損傷部位。虛線表示經過復制新合成DNA鏈。鋸齒線表示重組后缺口處再合成DNA鏈。第36頁4.誘導修復與應急反應光復活修復、切除修復、重組修復可不經誘導而發(fā)生，但許多能引發(fā)DNA損傷或抑制復制處理均能產生一系列復雜誘導反應，稱為應急反應。圖16-16SOS反應機制第37頁三、RNA指導下DNA合成

1970年H.Temin和D.Baltimore同時分別從鳥類勞氏肉瘤病毒和小鼠白血病病毒中分離出RNA指導DNA聚合酶。這個酶以4種脫氧核苷三磷酸為底物，能生成與病毒RNA(模板)堿基序列互補DNA。因為它催化遺傳信息從RNA流向DNA，與轉錄作用恰好相反。故稱為逆轉錄酶或反轉錄酶。病毒感染細胞后經過逆轉錄酶生成與病毒RNA堿基序列互補DNA，并整合到宿主細胞染色體DNA中。RNA→RNA-DNA→dsDNA第38頁★逆轉錄酶是一個多功效酶，它除了含有以RNA為模板DNA聚合酶和以DNA為模板DNA聚合酶活性外，還兼有RNaseH、DNA內切酶、DNA拓撲異構酶、DNA解鏈酶和tRNA結合酶活性?！锬孓D錄酶不含有3′→5′外切酶活性，所以它不含有校對功效，合成時含有較高錯誤率，這可能是逆轉錄瘤病毒較快出現變異新病毒株原因。第39頁★逆轉錄酶發(fā)覺主要意義：（1）在理論上，補充和豐富了中心法則。（2）逆轉錄發(fā)覺及其過程研究不但有利于對RNA病毒致癌機制了解，而且能夠指導腫瘤防治和藥品設計。（3）逆轉錄酶在基因工程上應用廣泛。第40頁第二節(jié)RNA生物合成第41頁第二節(jié)RNA生物合成一、DNA指導下RNA合成—轉錄（一）定義DNA分子中遺傳信息轉移RNA分子中過程稱為轉錄。轉錄產物：mRNA、rRNA、tRNA原核細胞mRNA為單順反子或多順反子真核細胞mRNA為單順反子模板鏈（無義鏈、反義鏈）：能轉錄DNA鏈稱～非模板鏈（有義鏈、正義鏈、編碼鏈）：起調整作用DNA鏈稱～轉錄：某一條鏈某一段復制：完整兩條鏈第42頁（二）原核細胞轉錄1.RNA聚合酶

早在1959年，已從細菌、動物和植物中發(fā)覺了RNA聚合酶。1960年Weiss和Hurwitz分別從細菌和動物中分離了一個DNA指導下RNA聚合酶（DNA-directedRNApolymerase）。（1）作用①DNA模板②4種NTP為底物及鎂離子③聚合作用5′→3′④不需要引物，無校正功效第43頁（2）組成

全酶（α2ββ′σω），其中α2ββ′ω稱關鍵酶，具催化活性可使合成RNA鏈延長。σ因子識別起始點，一旦合成起始，即釋放出來；β：起始作用，催化部位；β＇：結合DNA；α：與開啟子結合。第44頁2.轉錄過程（1）起始RNA聚合酶首先與模板DNA特定部位即開啟子某一部位結合。開啟子是指RNA聚合酶能識別、結合和開始轉錄一段DNA序列。原核細胞開啟子約含40-60個bp。開啟子區(qū)域有三個功效部位：①起始部位②Pribnow框③識別部位。第45頁①起始部位：此處有與轉錄生成RNA鏈中第一個核苷酸互補堿基對；②Pribnow框：在轉錄起始上游-10bp處有一富含A-TbpTATAAT序列；③識別部位：其位置在-35bp附近，序列特征為TTGACA，這是RNA聚合酶初始識別部位。第46頁（2）延長從起始到延伸轉變過程，包含σ因子由締合向解離轉變。DNA分子和酶分子發(fā)生構象改變，關鍵酶與DNA結合松弛，關鍵酶可沿模板移動，并按模板序列選擇下一個核苷酸，將核苷三磷酸加到生長RNA鏈3′-OH端，催化形成磷酸二酯鍵。轉錄延伸方向是沿DNA模板鏈3′→5′方向按堿基配對標準生成5′→3′RNA產物。RNA鏈延伸時，RNA聚合酶繼續(xù)解開一段DNA雙鏈（轉錄泡），長度約17個bp，使模板鏈暴露出來。新合成RNA鏈與模板形成RNA-DNA雜交區(qū)。伴隨聚合反應進行，轉錄泡前方DNA解旋、解鏈，轉錄RNA向3′方向延伸，即與DNA模板鏈形成8bp長DNA-RNA雜交體也向前方移動；轉錄泡后方DNA兩條單鏈快速恢復為雙鏈螺旋構象。所以，伴隨RNA聚合酶移動，酶和轉錄泡前方DNA解旋、解鏈，后方DNA恢復螺旋連續(xù)進行，貫通于延長過程一直。第47頁（3）終止：當關鍵酶沿DNA模板3′→5′方向移動到終止信號區(qū)域時轉錄就終止。提供終止信號DNA序列稱終止子。轉錄終止信號：①不依賴ρ因子：回文結構，富含G-C堿基，回文后有寡聚尿苷，形成具莖環(huán)發(fā)夾形結構。②依賴ρ因子：回文結構，無富含G-C堿基，也無寡聚尿苷。ρ因子參加終止。第48頁3.轉錄后修飾加工①rRNA：30SrRNA前體先在特定堿基處甲基化，然后斷裂產生17S和25SrRNA中間產物。中間產物再經過核酸酶作用除去一些核苷酸殘基，才生成原核生物特有16S和23SrRNA。5SrRNA是從30SrRNA前體3′端分離。17S→16SrRNA30S→25S→23SrRNA小碎片→5SrRNA第49頁②tRNA：其加工包含：a.5′和3′端多出核苷酸除去；b.3′端添加CCAOH序列，由核苷酸基轉移酶催化；c.堿基特征性修飾。如甲基化、脫氨和還原作用。③mRNA：在原核生物中轉錄翻譯相隨進行，多基因mRNA生成后，絕大部分直接作為模板去翻譯各個基因所編碼蛋白質，不再需要加工。第50頁（三）真核細胞轉錄1.RNA聚合酶Ⅰ：核仁，合成rRNA(5.8S、18S、28S)Ⅱ：核質，合成mRNAⅢ：核質，合成tRNA和5SRNA2.轉錄過程（略）3.轉錄后修飾加工

第51頁①rRNA：在真核細胞中rRNA轉錄后加工與原核細胞類似，但更為復雜。rRNA在核仁中合成，生成一個更大45S前體rRNA。45SrRNA前體約含14000個核苷酸殘基，加工第一步是其中100多個核苷酸殘基被甲基化，其中多數殘基甲基化部位是其核糖部分2＇-OH。甲基化45SrRNA前體再進行一系列酶促分解后產生真核生物核糖休特有18S、28S和5.8SrRNA。真核生物5SrRNA生成經過另外路徑。真核生物5SrRNA生成經過另外路徑。第52頁②tRNA：由RNA聚合酶Ⅲ轉錄，加工與原核相同，但3’端CCA都是后加，還有2＇-O-甲基核糖。③mRNA：真核生物編碼蛋白質基因以單個基因為轉錄單位，但有內含子，需切除。信使RNA原初轉錄產物是分子量很大前體，而且很不均一,稱為核內不均一RNA(hnRNA)。其加工過程包含：a.5‘端加帽子（m7Gppp）；b.3‘端加多聚腺苷酸尾；c.mRNA前體剪接。第53頁二、RNA指導下RNA合成—RNA復制

一些RNA病毒如f2、MS2、R17和Qβ能以RNA作模板復制出病毒RNA分子，這種RNA指導下RNA合成又稱之為RNA復制。三、非編碼RNA著重介紹當前非編碼RNA領域研究兩個熱點問題：非編碼小分子RNA（microRNA）和RNA干擾（RNA

interference，RNAi）（一）小分子RNA第54頁1.MicroRNAMicroRNA是一個大小約21-23個堿基單鏈小分子RNA，是由含有發(fā)夾結構約70-90個堿基大小單鏈RNA前體經過Dicer酶（RNAaseⅢ家族中對雙鏈RNA含有特異性酶）加工后生成。最早被發(fā)覺兩個microRNA——lin-4

和

let-7被認為是經過不完全互補結合到目標靶mRNA

3′非編碼區(qū)端，以一個未知方式誘發(fā)蛋白質翻譯抑制，進而抑制蛋白質合成，阻斷mRNA翻譯。第55頁2.小分子干擾RNA（siRNA）是另一個小RNA分子，也是由Dicer酶加工而成。能夠激發(fā)與之互補目標mRNA緘默。（二）RNA干擾（RNAi）1.RNAi概念RNAi是指經過反義RNA與正義RNA形成雙鏈RNA特異性地抑制靶基因轉錄后表示現象，它經過人為地引入與內源靶基因含有相同序列雙鏈RNA（正義RNA和反義RNA），從而誘導內源靶基因mRNA降解,到達阻止基因表示目標。第56頁2.RNAi作用機制RNAi作用機制包含轉錄緘默機制、轉錄后緘默機制和翻譯機制。（1）轉錄緘默（Transcriptionalgenesilencing，TGS）機制（2）轉錄后緘默（Post-transcriptionalgenesilencing，PTGS）機制第57頁（3）翻譯抑制機制RNAi這種作用方式也是作用于轉錄后形成mRNA，它在調整細胞內基因表示與本身發(fā)育方面起著主要作用。首先細胞內源基因轉錄成原始microRNA，之后在Droslta酶催化下產生microRNA前體（premicroRNA），microRNA前體接下來從細胞核轉運至細胞質中，細胞質中microRNA前體再在Dicer酶和ATP共同作用下組裝成核糖核蛋白復合體。這個復合體經不完全配對方式與特定mRNA3’非翻譯序列結合，阻止mRNA翻譯。第58頁3.RNAi生物學意義RNAi是生物體在進化中形成一個內在基因表示調控機制。就當前研究來看，RNAi生物學意義主要表示在以下一些幾個方面：（1）病毒防御。RNAi在生物體抵抗外來病毒入侵方面有著主要作用。（2）抑制轉座子轉座，保護基因組完整性。RNAi能夠介導組蛋白甲基化，從而保持著絲粒區(qū)異染色質狀態(tài)，從而保護基因組完整性。

第59頁（3）調整基因表示。試驗結果表明，廣泛存在于生物內內源siRNA能夠經過調整染色質凝集而調整基因表示，而dsRNA能夠經過與開啟子結合使其發(fā)生甲基化而造成基因