Defense through RNA Silencing by Pathogen-Derived Genes RNA Silencing是一種基因調控，在植物中作為抗病毒機制。RNA Silencing的原理是基於標定RNA 的特定序列後並degrade掉它。RNA Silencing的機制廣泛發生在真核生物裡，包括植物、真菌，和動物。 1993年則發現菸草蝕刻病毒（Tobacco etch virus, TEV）在轉基因抗病植物中亦可造成基因靜默現象而達到抗病的目的，此現象在植物病毒研究中稱為轉錄後基因靜默作用（PTGS）。而後在1998年於線蟲Caenorhabditis elegans上也發現這種RNA干擾現象，並首度被稱為RNAi。在此發現歷程中，從事不同研究領域的科學家所發現這些現象的本質與分子機制其實均是相同的，但由於RNAi這個名詞簡短有力又兼可顧名思義，因而漸漸的都將此現象稱為RNAi，並成為目前生物相關科學研究中最熱門的名詞之一。 RNA silencing是在抗病的轉基因植物中首度被發現。RNA silencing的現象在植物中稱之為post transcriptional gene-silencing（PTGS）。 Silencing是發生在細胞質中而非細胞核，SiRNA引導RNA degration作用於目標RNA。植物或濾過性病毒基因被插入到表現或產生mRNA的DNA裡，RNA病毒會產生雙股RNA(dsRNA)，這些dsRNA會被一種稱為”Dicer”的酵素酶切成約21到25個核甘酸長的小片段(small interfering RNAs)，small interfering RNAs會分成單一的ssRNA，並與蛋白質結合共同形成RNA-induced silencing complex(RISC)。這個複合物會吸引與其短片段序列互補的mRNA，與其片斷幾乎能完美互補的mRNA就變成了無用的小片段，這些互補的片斷會導致RNA-induced silencing complex(RISC)會阻礙核糖體在mRNA上的移動，使得轉譯無法順利進行，而不能產生蛋白質，因而達到RNA silencing的目的。 RNA silencing使轉基因植物產生對病毒的高抗性，雖然RNA silencing是局部引起的，但它可以透過機動的silencing signal而散佈整株植物。 此現象目前已廣泛應用於功能性基因體學（Functional Genomics）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。 植物病毒的研究對於RNAi現象分子機制之了解具有極大的貢獻。早於1985年，Sanford與Johnston二位學者就已經提出"病原體衍生抗病性（pathogen derived resistance, PDR）"的觀念，證實藉由轉殖病毒基因體於植物中可以使得植物產生對於該病毒的抗病性，但當時並不知道其背後的分子機制即為RNAi。而後陸續發現菸草嵌紋病毒（Tobacco mosaic virus, TMV）、菸草蝕刻病毒等病毒外鞘蛋白基因可用於轉殖植物而誘發對於該病毒的抗性，接著又發現其實不需要整個基因或完整蛋白之表達，僅需一部份的RNA序列也可以造成植物對於病毒的抗性，甚至可將多種病毒的RNA片段構築於同一載體，共同轉殖於植物中，即可造成該植物對於多種病毒的抗性（目前中興大學植物病理學系詹富智助理教授與美國康乃爾大學共同擁有此技術之專利）。而經由後續的研究，終於了解許多轉基因植物抗病毒的分子機制其實即為RNAi之作用，並進而發現RNAi的作用其實在動物與植物多年的演化過程中，已成為對抗病原感染時的一種內生性防禦機制，同時亦在生物體生長、發育、與分化的調控過程中，擔任重要的角色。 參考文獻 1.Agarios,George N. 2005. Defense through RNA Silencing by Pathogen-Derived Genes. Plant Pathology(5th ed.):244~246 2.RNA干擾技術在動植物病毒病害防治之應用.GOOGLE.2006/1/15.網址：http://www.aptcm.com/apagri/16.nsf/ByUNID/A3A3D782C276E89D4825708300219717?opendocument
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