张淑萍

（吴江高级中学 江苏苏州 215200）

表观遗传学（epigenetics）是近年来兴起的一门研究生物体或细胞表观遗传变异的遗传学分支学科，它建立在孟德尔经典遗传学的基础上，主要研究在没有DNA序列变化的基础上，基因表达的可遗传性改变。表观遗传现象在生物体的生长、发育和衰老等生命过程中普遍存在，是非常重要的生命现象。其可以从DNA甲基化、组蛋白的修饰（乙酰化、去乙酰化、磷酸化等）、染色质重塑、非编码RNA等多个水平上调控基因表达。

非编码RNA（non-coding RNA，ncRNA）是一类不编码蛋白质的RNA，根据长度可分为长链非编码RNA（lncRNA）和短链非编码RNA（ncRNA），后者包括干扰小 RNA（siRNA）、微 RNA（miRNA）、核内小 RNA（snRNA）、核仁小 RNA（snoRNA）、胞质小 RNA（scRNA）、与Piwi蛋白相互作用的RNA（piRNA）和XistRNA等。其中siRNA、miRNA、lncRNA和piRNA影响基因表达，在基因沉默方面发挥重要作用进而调控基因表达。

1 siRNA与表观遗传学

1.1 siRNA的发现

1999年Hamilton等人在植物中的后转录基因沉默（post-transcriptional gene silencing，PTGS）现象中发现了siRNA，并发表于《科学》。2年后，Elbashir S等人发现合成的siRNA可诱导哺乳动物体内RNAi作用。

1.2 siRNA的结构

siRNA呈双链结构，其长度通常为21 nt，中间19 nt形成配对双链，两端为具有磷酸化的5′端和两个不配对的核苷酸的羟基化3′端，结构图如图1所示。

图1 siRNA的结构示意图

1.3 siRNA的生物合成

siRNA的生物合成主要包括3个步骤：被Dicer切割形成双链小片段；组装复合物（RISC）；活化RISC复合物。

1.3.1 Dicer切割

Dicer是一类RNaseⅢ蛋白，当病毒基因、人工转入基因和转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内，会在宿主细胞内转录产生于外源基因互补的dsRNA，随后dsRNA被Dicer酶切割成大小为21～23 nt的双链siRNA。在siRNA二聚体中，与靶mRNA互补、指导其沉默的一条链（反义链）为“向导”链，介导mRNA的降解；……