让基因沉默的新方法

新的基因沉默技术可能会治疗许多疾病 http://www.biotech.org.cn/news/news/show.php?id=25791


    关闭特定基因表达是一种能力，这种能力不仅为研究细胞过程提供了一种有力的工具，而且也可用于癌症等疾病的治疗。在9月份出版的《自然—化学生物学》中，研究人员描述了一种通过靶向DNA的转录始点而抑制基因表达的新方法。蛋白质的合成始于一种名为RNA聚合酶II的与酶转录相应的DNA，产生携带DNA模板信息的信使RNA（mRNA）链。mRNA又被转译成能生产适量蛋白质氨基酸链的核糖体。科学家们早已开始研究如何破坏这一过程，以作为研究细胞过程或疾病状态的一种方法。  

    Corey和同事假设双螺旋DNA的转录始点是抑制基因表达的理想靶标，因为它在转录的开始中发挥了关键作用。研究小组准备了名为反基因RNA的RNA片断，以形成与DNA转录始点对应的补充片段，从而阻止转录。他们发现：对应于一种人类孕酮受体（hPR-B）始点的反基因RNA可能是hPR-B信使RNA生产的抑制剂。他们还展示了他们的技术瞄准其它3个基因转录始点的威力。在每一个例子中，他们观察到了信使RNA产量的有效降低。  

    因为每个基因都含有一个DNA转录始点，所以，靶向对准这些结构以抑制基因的表达将是一种新的研究工具或疾病的治疗方法。


    美国德克萨斯大学西南医学中心研制了一项新技术，可以通过在分子水平上打开或关闭来直接控制基因表达，这将会为许多疾病的治疗提供药物。

    "事实上，每种疾病的起因都是基因功能表达错误，或病毒和细菌基因在体内表达，"药理学及生物化学教授David Corey说。"而这种新方法在理论上可以生产出几乎所有疾病的治疗药物。"

    在《自然化学生物学》杂志网络版上的两篇文章中，Corey博士等详细描述了他们是如何通过复制培养细胞中的染色体DNA，将其转录为RNA并生成蛋白质来有效抑制基因表达的。Corey博士表示，这项重要的发现表明了染色体DNA容易获取并可通过合成来控制。

    "这样，人们可以轻易地打开或关闭基因的表达，并考虑通过将突变基因序列恢复至正常来治疗遗传疾病，"Corey博士说。"这种想法目前看来还是比较可行的。"

    基因是每个细胞核中染色体上的DNA片段。基因携带有产生蛋白质的指令，这些蛋白质会轮流执行所有的生命功能。错误或突变的基因就会导致蛋白质功能错误，进而引发疾病。

    一个基因的功能并不直接转入蛋白质，它首先会被特殊的酶复制然后转入信使RNA，这时基因就会移出核外进入细胞质中，并在那里进行蛋白质的生产。

    目前打开或关闭基因的技术主要集中在控制即将翻译蛋白质的信使RNA。但在它们制造蛋白质之前需要对所有的信使RNA进行模块化，这就好比在洒水车的水落地之前需要用一只桶来接住所有的水。

    虽然这是可行的，不过更为有效的一种方法便是将水龙头关掉。因此，可以对染色体DNA进行直接控制，这正如Corey博士与他的同事所做的一样。

    研究人员通过两种方法对染色体DNA进行控制。一是他们制造了一种叫缩氨酸核酸（PNA）的合成分子，它能绑定DNA和复制酶及转录为信使RNA的转录酶。

    更为重要的一点是，研究人员也利用RNA本身的沉默机制。其他科学家先前的工作已经证明了RNA可能作用于染色体DNA，因此Corey博士等发现PNA作用后，他们也试图控制RNA。

    "RNA非常重要是因为它能在控制基因表达的情况下反映细胞自身的天然机制，而PNA是可以合成的。"Corey博士说，"试验进展很顺利，如果自身反映不发生的话，这个策略会很难进行"

    研究人员设计了RNA来配合目标基因。"身体很有可能正在制造我们需要的RNA，并且这对进一步研究也是一个令人激动的事情，我们可以确定人类身体或病毒细菌是否生成像控制表达的基因类似的RNA序列。"

    迄今为止，研究人员已经抑制了9种不同癌细胞基因的表达。不过目前还不清楚RNA是否能像PNA一样绑定DNA本身，但在DNA水平上已经产生了明显的效应.