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核糖核酸的干扰机制

2023.3.10

1998年,美国两位科学家安德鲁·法尔和克雷格·梅洛在《自然》杂志上共同发表了有关发现RNA(核糖核酸)干扰机制的论文,被同行称为“近一段时间以来分子生物学最激动人心的发现之一”。 

安德鲁·法尔1959年出生在美国加利福尼亚州圣克拉拉县,本科在加利福尼亚大学伯克利分校主修数学,仅用3年时间就拿到了学位。1983年获美国麻省理工学院生物学博士学位。他逐渐对涉及生命奥秘的遗传学产生了兴趣,并将其作为自己终身的学术追求。 

克雷格·梅洛生于1960年,他的父亲是一名古生物学家,梅洛童年时经常跟着父亲在美国西部寻找化石。 

高中时代,梅洛的兴趣逐渐转移到了基因工程方面。当时科学家克隆了人类胰岛素基因,并将其DNA(脱氧核糖核酸)置入到细菌中,这样就可以人工合成无限多的胰岛素。这一成果为全球数百万糖尿病患者带来了福音。梅洛回忆说:“科学研究能够真正地对人类健康产生影响,这个想法激起了我的兴趣。” 

1998年法尔和梅洛在美国卡内基学会工作期间,他们合作发现了RNA干扰机制。  

安德鲁·法尔称:“克雷格和我的工作是研究为什么一些基因会停止运行,我们试图去控制它们,我们发现了一些东西可以有效地中止它们。这些基因并不能告诉你它们能做什么,所以如果你能中止它们,你就可以开始了解它们能做什么。不过,最初发现RNA现象的是一位华人学者,非常可惜,他没有进一步弄清这是为什么。” 

二人发现的是一个有关控制基因信息流程的关键机制。人们的基因组通过从细胞核里的DNA向蛋白质的合成机制发出生产蛋白质的指令,这些指令通过mRNA传送。他们发现一种可以用特定基因降解mRNA的方式,在这种RNA干扰现象中,双链RNA以一种非常明确的方式抑制了基因表达。这项技术被用于全球的实验室来确定在各种病症中哪种基因起到了重要作用。 

植物、动物、人类都存在RNA干扰现象,这对于基因表达的管理、参与对病毒感染的防护、控制活跃基因具有重要意义。RNA干扰是一个生物过程,在这个过程中双链RNA以一种非常明确的方式抑制了基因表达。自1998年发现以来,RNA干扰已经作为一种强大的“基因沉默”技术而出现。RNA干扰作为研究基因运行的一种研究方法已被广泛应用于基础科学,它可能在将来产生更多更新的治疗方法。科学家认为,RNA干扰技术不仅是研究基因功能的一种强大工具,不久的未来,这种技术也许能用来直接从源头上让致病基因“沉默”,以治疗癌症甚至艾滋病,在农业上也将大有可为。


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