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科学家的发现催生了siRNA疗法的诞生

作者: 发布时间:2024-05-13 浏览次数:450
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菲尔博士当时在卡内基科学研究所工作,曾研究过线虫早期发育的遗传机制。菲尔博士也在寻找将DNA插入线虫体内的方法,并已取得了一些成果。俩人志趣相投一拍即合,在互相详细阐述了自己的实验结果并充分交流意见后,他们成功开发出了一种线虫DNA转化程序。1990年,克雷格完成了他的线虫DNA转化论文后,顺利从哈佛大学毕业,并获得了生物学博士学位。

克雷格与菲尔博士的***合作画上了***的句号,两位科学家觅得“知音”的愉快经历后来促成了他们的下一次合作。在那次合作中,他们共同书写了科学史上更为精彩的篇章。

发现RNAi的机制

1998年,克雷格与菲尔博士共同完成了一项引人瞩目的研究——他们发现了一种***的基因调控机制——通过双链RNA使基因沉默的RNAi机制。这一发现令他们在合作发表的重要论文问世仅仅8年后就获得了诺贝尔生理学或医学奖,而这篇论文迄今已被引用超过一万次。这些不寻常的数字,足以反映他们的工作有多么不寻常。

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让我们把时间倒回到1994年,继续讲述两位科学家的发现之旅。

那年,克雷格决定加入马萨诸塞大学医学院的教职团队。在那里,他开始对一种RNA注射技术产生了浓厚兴趣,这项技术可以用于沉默基因的表达。很快,他和他的学生就发现了一些有趣的现象——一些已经接受RNA注射以沉默特定基因的线虫胚胎能够将这种沉默效应传递给它们的后代。更令人感到神奇的是,这种RNA注射甚至不必直接注射到生殖细胞中,在生物体的任何部位进行注射都能引起干扰效应,然后扩散到生殖细胞并传给后代。这一现象令克雷格痴迷于理解RNA的作用机制,并促使他再次与这方面的专家菲尔博士开展交流和合作。

为了了解RNA会对基因表达产生怎样的影响,他们设计了一个实验,往线虫体内注射编码肌肉蛋白的mRNA。在注射后,线虫表现一切正常。随后,他们注射了与这种与mRNA序列互补的“反义RNA”,却得到了一致的结果——线虫并没有受到什么影响。

但有趣的是,当他们将mRNA与反义RNA一同注射进线虫体内后,这些小虫子展现出了奇特的抽搐动作,就好像它们缺乏这种关键的肌肉蛋白一样。随后他们发现,这是因为mRNA与其反义RNA形成了双链RNA结构,而这正是导致线虫的肌肉蛋白基因好像被“沉默”了一样的关键所在。

克雷格与菲尔博士后续又做了一系列研究,注射了许多针对不同基因的双链RNA,每一个实验都清晰地表明,双链RNA能影响到相应基因的表达,使这些基因无法生产出所编码的蛋白质。

1998年,两名科学家将他们的发现(即RNAi的机制)发表在了《自然》杂志上。他们还指出,只有注射与基因序列一致,或是高度接近的双链RNA,才能有效地对基因产生沉默。这原本可能是生物体的抗病毒机制,却在演化的长河中被用做调控自身基因的手段。两位科学家的这一发现,也让我们能够用极为简便的方法,对生物的基因进行调控。

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