Sciscape新闻报导 [Oct 10, 2006] 医学：2006年诺贝尔生医奖－意外的干扰 编辑 Jun-An Chen 报导 2006年诺贝尔生医奖桂冠由两位美国科学家 Andrew Z. Firer 和 Craig C. Mello 共同 抡元，以表彰他们发现 RNAi 干扰基因表达的现象。 长久以来，科学家公认的分子生物学中心教条为－双股DNA为基本的遗传物质，双股DNA会 先转录成单股RNA，单股RNA接着再转译成蛋白质来执行实质的生理功能。大部分的学者也 认为，单股RNA充其量也只不过是扮演串场DNA变成蛋白质的中场配角，很少有科学家会将 想到RNA也有可能会直接参与调控基因的表达。 1998年时，Fire 和 Mello 发现将 unc-22 基因的同义单股RNA或反义单股RNA微注射至线 虫的胚胎里，都无法观察到线虫因 unc-22 基因被调控後的表现型 (phenotype)。有趣的 是，当他们将这两段序列互补的单股RNA黏合成为双股RNA时，再将这段双股RNA注射至胚 胎，竟然可以忠实地干扰 unc-22 的基因表达。他们首度将这个意外发现的”基因沈默” 现象称之为－ RNA干扰 (RNA interference, RNAi)，并且将这个实验结果发表於 Nature [1]。在这篇期刊论文里，他们大胆地假设 RNAi 的干扰现象可能是普遍存在於 各种生物体里的防御机制。随後不久，Mello 也小心地实验证明 RNAi 的干扰机制主要是 藉由双股RNA忠实地干扰其标地的讯息RNA (mRNA)之基因表达 [2]。 有趣的是，Fire 和 Mello 从发现 RNAi 的干扰现象到夺得诺贝尔桂冠仅仅花了八年的时 间。笔者认为主要的原因有三: ㄧ、 RNAi 的技术近年来已被广泛地引用在取代”基因剔除”的技术，这项技术可以大量 的节省研究人员的研究时间和经费。随着各项模式生物的基因组陆续完成定序，使用 RNAi 干扰的技术更可以完成一次大规模扫荡剔除所有功能性基因的雄心壮志 [3]。 二、 这五年来，微RNA (micro RNA, miRNA) 红到发紫的研究热潮也加速 Fire 和 Mello 抡元桂冠的速度。 miRNA是生物体内自行合成的一段长发夹型单股RNA，miRNA并 不会被转译成蛋白质，相反地，miRNA会经由类似 RNAi 的抑制基因表达机制来调控生物 体本身的生理功能 [4]。监定 miRNA在何时表达，何处调控已俨然成为最热门的研究之一 。 三、 结合 RNAi 干扰的技术与 miRNA的生理作用机制，可以提供未来以 RNAi 干扰的技 术来治疗人类癌症或退化性疾病的基石。 RNAi 干扰的临床应用已初步在长尾猕猴上被证 明有效 [5]，未来实质应用在人类疾病的治疗上应是指日可待。 继2002年後，2006年诺贝尔生医奖再度颁发给以”线虫“作为研究题材的学者，让这个看 似不起眼的小虫再次成为当红炸子鸡!或许不久的将来，线虫学者又会再次风光地回到斯 德哥尔摩的颁奖台上! 原始论文: 1. Fire, A. et al. Potent and specific genetic interference by double-stranded RNA in Caenorhabditis elegans. Nature 391, 806-11 (1998). 2. Montgomery, M. K., Xu, S. & Fire, A. RNA as a target of double-stranded RNA-mediated genetic interference in Caenorhabditis elegans. Proc Natl Acad Sci U S A 95, 15502-7 (1998). 3. Kamath, R. S. et al. Systematic functional analysis of the Caenorhabditis elegans genome using RNAi. Nature 421, 231-7 (2003). 4. Kloosterman, W. P. & Plasterk, R. H. The Diverse Functions of MicroRNAs in Animal Development and Disease. Dev Cell 11, 441-50 (2006). 5. Zimmermann, T. S. et al. RNAi-mediated gene silencing in non-human primates. Nature 441, 111-4 (2006). -- --

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