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你是否有過這樣的困擾:蘋果太大一個(ge) 人吃不了,剩下的一半,無論是放在冰箱還是用保鮮膜包住都無法阻止它變色,看起來不新鮮的蘋果,讓人食欲頓失。
2017年美國上市了一種蘋果,他有一個(ge) 神奇的功能——不會(hui) 變色。
圖片來源:hippopx
蘋果在多酚氧化酶的催化下很快會(hui) 發生褐變,科學家運用RNA幹擾技術讓蘋果中負責產(chan) 生多酚氧化酶的基因失去活性,從(cong) 而培育出長時間不會(hui) 變色的蘋果。那麽(me) ,RNA幹擾這項神奇技術是誰發現的?
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睡夢中得知獲得諾貝爾獎
RNA幹擾機製最早由名叫安德魯·法爾和克雷格梅洛的兩(liang) 名美國科學家提出,二人在科學頂刊《自然》雜誌共同發表論文,宣布了這一偉(wei) 大發現。
安德魯·法爾於(yu) 1959年出生在美國加利福尼亞(ya) 州聖克拉拉縣,畢業(ye) 於(yu) 麻省理工。法爾和梅洛二人也憑借著RNA幹擾機製這一偉(wei) 大發現獲得了2006年諾貝爾生理學獎醫學獎。
安德魯·法爾,圖片來源:維基百科
當諾貝爾獎委員會(hui) 電話通知他獲獎時,由於(yu) 瑞典與(yu) 美國存在時差,安德魯·法爾在睡夢中接起了電話。
在後續接受的媒體(ti) 采訪中法爾表示:“一開始我都不敢相信,我可能是在做夢,或者是諾貝爾委會(hui) 打錯了電話,最感激的是工作得到了認可”直到法爾在網上看到了自己獲獎的消息後,才確定這一切是真的。
他和好友梅洛曾預想有關(guan) 基因信息流程的研究有可能某一天會(hui) 獲得諾貝爾獎,但那也是10年或20年後的事情了,但他沒有想到這一刻會(hui) 來的這麽(me) 快。在接受路透社記者電話采訪時,法爾坦誠地分享了自己對獲獎之所以“吃驚”的原因。
法爾特別指出,在與(yu) 梅洛取得成果的背後,也離不開研究組其他研究人員的努力,“包括創建基礎設施、基礎理論,讓我們(men) 得以涉足這一領域,從(cong) 事實驗取得成果”。
這項偉(wei) 大的發現就此開創了一個(ge) 新的研究領域,有望讓植物、動物和人體(ti) 的特定基因受到抑製或進入休眠狀態,遏製有害病毒和基因變異的影響。
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什麽(me) 是RNA幹擾
RNA幹擾簡稱RNAi是一種廣泛存在於(yu) 真核生物的基因沉默現象,是RNA分子通過中和靶向mRNA分子抑製基因表達或翻譯的生物學過程。
科學家首次發現RNA幹擾的秘密是在關(guan) 於(yu) 矮牽牛的研究當中,一名科學家將能產(chan) 生紫色素的基因導入牽牛花中,希望加深它的顏色,然而卻沒能看到期待中的深紫色花朵,花瓣上反而形成了許多白色花斑,甚至有些完全變成白色。
在後續的研究中發現,這種現象是由於(yu) RNA幹擾使得導入的色素基因和相似的內(nei) 源基因同時被抑製的結果。
RNA幹擾機製的核心是兩(liang) 種小核糖核酸分子(可稱為(wei) 小RNA),即微小核糖核酸(miRNA)和小幹擾核糖核酸(siRNA)。RNA是基因的直接產(chan) 物,這些小RNA可以誘導酶複合物降解信使RNA(mRNA),從(cong) 而讓基因沉默。可以簡單理解成,你在發郵件的過程中,郵件被銷毀了。
為(wei) 什麽(me) 說RNA幹擾是近年來生命科學領域最偉(wei) 大發現之一?
自從(cong) 證明RNA幹擾在調節基因表達方麵可以起到作用,RNA幹擾就開始在多方麵展現出巨大的潛力,被認為(wei) 是精準、穩定、高效的基因移植技術。
近些年來大家是否覺得水果的品質越來越好,除了養(yang) 殖技術的日趨成熟,很大原因來自於(yu) RNA幹擾技術對育種的影響。
該項技術可以提高作物對不良環境的耐受性或提高營養(yang) 價(jia) 值,調節光合作用效率,調節植物生長周期等。
甚至可以準確讓部分基因不表達,比如沒有尼古丁的香煙、沒有咖啡因的咖啡、不含過敏源的芒果等等。當然,這些食物還需要經過安全性測試之後,才能流入市場。
圖片來源:hippopx
在醫藥領域的應用更加廣泛,科用於(yu) 治療癌症、病毒性感染、神經性疾病等。
傳(chuan) 統化療可以有效地殺死癌細胞,但是化療藥物在區分正常細胞和癌細胞時缺乏特異性,會(hui) 有嚴(yan) 重的副作用。許多研究表明RNA幹擾可以通過靶向癌症相關(guan) 基因來抑製腫瘤的生長。
另外,RNA幹擾可以增強癌細胞對化療藥物的敏感性,提供了一種與(yu) 化療相結合的聯合療法。還有一種潛在療法是利用RNA幹擾來抑製癌細胞的浸潤和轉移。目前大部分RNA幹擾的臨(lin) 床研究集中於(yu) 癌症治療方麵,但潛在的臨(lin) 床應用範圍十分廣泛。
雖然人們(men) 對RNA幹擾的研究隻有十幾年的時間,但進展飛速。可以說RNA幹擾是以小分子RNA為(wei) 中心的真核細胞基因表達調控係統,它可以在多個(ge) 層麵調節基因表達和細胞增殖分化,通對RNA幹擾的研究將會(hui) 使人們(men) 對生命現象的認識更加深入。
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