新近完成的一项研究揭示了如何设计出高度特异性的小型干扰RNAs，使得它能够区分出同一基因的相似变异体。
小型干扰RNAs(siRNAs)是那些能够减少目标mRNAs表达的小型RNAs。近来，生物学家已经把siRNAs作为一种重要的工具投入到应用中。siRNAs也具有
临床治疗的潜在意义，它可以作为治疗剂用于减少致病突变基因的表达。但是，为了释放出siRNAs全部的潜在功效，弄清楚目标特异性的
管理规则就变得非常之重要。一个主要的挑战就是要开发出siRNAs，使它能够区分出同一基因的两个相似变异体，这样以来，其中的一个基因变异体被剔除，而其它的变异体则安然无恙。
近来，由美国马萨诸塞大学医学院的Phillip Zamore、Zuoshang Xu和Neil Aronin共同领导的研究小组，解决了这一问题。Zamore 回忆说：“开始时，我不仅仅确信，很容易找到设计能区分基因变异体差异的siRNAs的规则，而且我还认为对这些规则已经了解得相当多了。很显然，我这样想是错误的。事实证明，这一工作比我想像得更难、更有趣。”
在他们大部分的研究工作当中，Zamore将目标集中到了SOD1基因方面。SOD1中单个碱基对的突变能导致家族性神经疾病肌萎缩侧索硬化症(ALS)的出现。患有家族性ALS的个人经常同时携带有该基因的一个正常体和一个突变体。因此，研究者在保持好该基因正常的功能与基因表达的同时，还渴望能找到一种减少突变体SOD1表达的方法。作为完成这一目标的第一步，Zamore及其同事找到了一系列的siRNAs来定位SOD1。每种siRNAs都在不同的位置上把一个碱基对错配到野生型的SOD1上，但是，所有这些siRNAs都完全与突变型SOD1相匹配。这些研究者希望，其中的一些siRNAs能剔除掉SOD1.的突变体，但同时不对正常基因产生影响。
Zamore及其同事通过系统
检验这些siRNAs，发现在siRNA中那个不匹配的碱基对的位置对于选择性的建立是极端重要的；如果这种不匹配位于一些特定的位置，该种siRNA则无法有效地区别SOD1的正常体和突变体，这样将会减少这两种SOD1的表达。一般来说，当不匹配位置不在该siRNA的5'种子区，而且不匹配的最有效位置在该种siRNA的核苷位置16时，他们能更好地进行区分。为什么这些不匹配现象在进行区分时比其它的类型更有效呢？虽然人们目前并不完全清楚这一原因，但Zamore坚信，他们也许会影响某一机制，通过该机制siRNAs引起了目标退化：“我怀疑是这些不匹配通过Argonaute蛋白阻碍了mRNA裂解，但并没有同时阻碍目标RNA的束缚。从某种感觉上讲，它们使得RNA诱导的沉默复合体(RISC)产生了无效束缚。有趣的是，有迹象表明，核苷位置16对于植物性微型RNAs是重要的，它希望哺乳动物的siRNAs通过在单个的磷酸二酯键上引导Argonaute蛋白进行目标mRNA的裂解来起作用。因此，一旦这种siRNA引导被限制到RISC中的Argonaute蛋白上，那就必定在核苷位置16上存在着一些特殊的东西。”在另一套试验中，这些研究者发现，两种嘌呤之间的这些不匹配对于区别两种相似的基因突变体，比存在于单个嘌呤和单一嘧啶之间的一个不匹配表现得更为有效。
除了对于siRNA设计建立起重要的指导之外，这项研究也促成了高度特异性的siRNAs的建立，它对ALS疗法非常有帮助。但是，Zamore提醒说，“对于ALS来说，运输问题依然是一个巨大的障碍，因此我无法预测还需要多长的时间，我们才能将siRNAs引入治疗过程之中，来对付这一恐怖的疾病。”
注：夏雨译自2006年11月号的《自然-方法学》，版权为英国NPG出版集团所有。更多信息请访问：
http://www.natureasia.com/ch/naturemethods
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