结构推理 试述RNAi技术的应用、存在的问题及其发展前景
【正确答案】RNAi技术在生命科学研究中的应用极其广泛。
   (1)在基础研究领域里的应用。在信号传递途径中,根据RNAi产生的功能表型的丧失,可以很容易地鉴定出被降锯的mRNA,从而鉴定出参与了信号传递通路的信号分子;还可以通过打靶某一信号分子mRNA明辨其与其它信号分子在传递通路中的关系;利用miRNA研究发育机制等。
   (2)在功能基因组研究中的应用。在功能基因组研究中,需要对特定基因进行功能丧失或降低突变,以确定其功能。由于RNAi具有高度的序列专一性,利用siRNA特异地使特定基因沉默,获得功能丧失或降低的突变,因此RNAi可以作为一种强有力的研究工具,用于功能基因组的研究。
   (3)疾病治疗。RNAi可以直接用于疾病相关基因的抑制,从而达到疾病治疗或预防的目的。例如在抗肿瘤治疗中,RNAi可用于抑制癌基因的表达;或者利用RNAi的高度特异性敲除点突变激活的癌基因;也可用于抑制基因扩增或抑制融合基因表达等。
   (4)在植物中的应用。RNAi的功能之一是保护基因组不被可移动的基因元件如转座子或病毒RNA的侵犯,RNAi效应在植物及线虫中还具有跃迁(transitive)和扩散(spreading)现象,因而为植物中利用siRNA抗病毒提供了广阔的前景。RNAi的问题与前景
   尽管RNAi技术飞速发展,但在机制研究和应用方面还存在着许多问题。(1)在机制方面,至今仍不完全清楚的有:RNA诱导沉默复合物(RNA-induced Silence Complex,RISC)的组成成分,它是否与miRNP是一致的,或者是部分一致的;RISC的组装步骤,其相关蛋白是如何与siRNA组合在一起的,如何成为活性形式等;以及对靶RNA的剪切作用,其相关的分子机制如何,是需要特异的蛋白来剪切靶RNA,还是引导的siRNA本身即有剪切作用等。这些问题还需要更多的研究来阐明。在基础研究应用方面,RNAi不能完全区别出仅有几个碱基的突变,靶RNA上与siRNA结合的部位特征还需进一步的确认,以提高siRNA设计的效率。(2)在应用研究领域,最主要的问题还是转运系统的选择,如何找到一种高效而低毒的用于人体的转运载体是摆在所有RNAi应用面前的最大敌人。
   总之,随着RNAi研究的进一步深入,对RNAi机制的进一步理解,以及解决应用方面的限制因素,RNAi将是基因功能研究和疾病基因治疗的革命性工具。
【答案解析】