何謂基因沉默(gene silence)?如何應用在植物保護?
RNA干擾現象(RNA interference,簡稱RNAi):
1.是一種可造成RNA降解(RNA degradation)進而導致該RNA分子失去功能的一種作用。
2.將雙股的RNA(可能是病毒、轉殖、外源基因的dsRNA)送到細胞中後,它會被Dicer(RNaseⅢ核酸內切酶)切成許多小片段,這些小片段的RNA分子(約20-25核苷酸,稱為small interfering RNA,簡稱siRNA)會結合到與其序列互補之RNA上,形成雙股RNA,引發連串雙股RNA分解與合成放大作用,造成該特定基因”沉默(gene silencing)”失去功能。
3.RNAi亦可稱為轉錄後基因靜默作用(post transcriptional gene silencing,PTGS),係因RNAi作用於基因轉錄為mRNA後,透過降解作用,使得mRNA無法轉譯成蛋白質,而產生該基因靜默現象。
4.此現象目前已廣泛應用於功能性基因體學之研究,利用小片段的siRNA先將特定基因的RNA加以破壞,再由其破壞後所造成的結果,去推估該特定基因的功能。
RNAi的機制內,主要是藉由Dicer(RNaseⅢ核酸內切酶)和RISC(RNA-induced silencing complex)去執行基因沉默(gene silencing)的功能。
siRNA-programmed RISC和miRNA-programmed RISC都是在細胞質內,執行 它們的功能而造成RNAi現象的產生;RISC內包含兩個重要的成分,一個是small interfering RNA(siRNA or miRNA),另一個是Argonaute family protein。Argonaute family protein內Argonaure 2 protein,是RISC這個複合物內相當重要的核心蛋白,主要是負責降解細胞質內同源的目標mRNA,因此Dicer和Argonaure 2 protein在RNAi的機制中,分別扮演initiator和slicer的角色。
因此可以利用RNA-mediated resistance的理論,轉入某一病原的序列,誘導產生gene silencing,而達到保護的效果。
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