[生物通讯]）《科学》杂志和美国科学促进会评出2002年十大科学成就，小RNA被列为今年最重要的新发现。其它9项成就依次为：太阳中微子丢失之谜被揭破；水稻和蚊子等基因组测序工作完成；成功拍摄宇宙“婴儿”期照片；冷热体验机理研究获新突破；超快速摄影捕捉到绕原子核旋转的电子；发现有助于实现人体生物钟调节的新型光敏细胞；开发出太空摄影新技术；开发出拍摄细胞三维图像的新技术；发现600万年前的古人类头盖骨。

    几十年来，RNA分子一直被认为不过是“混日子”的小角色，它们从DNA那儿获得自己的顺序，然后将遗传信息转化成蛋白质。但最近的一系列发现表明，一类叫做小RNA的分子事实上掌管着许多细胞功能。《科学》杂志对这些促进生物学家重新反思对细胞及其进化的看法的发现报以热烈喝采，将其评选为2002年度的最重大科学进展。

    短链RNA－－即长度范围在21到28个核苷酸的RNA分子的作用，直到最近才引起注意，这部分是因为致力于类似大RNA分子研究的研究人员，在实验过程中丢弃了至为关键的小RAN分子。然后在1998年，研究人员发现，导入一类叫做双链RNA的RNA分子到线虫中，可以显著抑制某些基因的表达。这种抑制作用后来在果蝇和其它生物中也观察到，被称为RNA干扰（interference ，RNAi)。生物学家逐渐相信，RNAi起着防止有害DNA或病毒破坏基因组的作用。

    本年度最令人惊叹的发现出现在秋季，4篇检查了RNA干扰如何帮助引导一个叫做外遗传的奇特而普遍的遗传现象。外遗传指的是非由DNA密码变化引起的基因表达变化在至少一代中维持的现象。一种外遗传调控是由于叫做染色质的复合体形状变化引起的，染色质是DNA和某些组成染色体的基本蛋白的束状结构。通过改变形状－－即变化紧凑度，染色质能够改变哪些基因需要表达的决定。

    今年，科学家们仔细研究了两种不同生物体中的RNA干扰现象，他们惊异地发现负责RAN干扰作用的小RNA对染色质的形状有着极大的控制作用。在这样的控制中，小RNA能够永久性关闭或删除一部分DNA（通过一个尚未很好了解的机制），而并非只是简单地使DNA暂时沉默。

    这个新发现来自几个独立的研究小组。一个是冷泉港实验室的Shiv Grewal、 Robert Martienssen和他们的同事。他们发现缺失平常的小RNA的裂殖酵母细胞不能在基因组的某些位点正确形成一类染色质。科学家建立的理论是，在健康酵母细胞中，小RNA通过某种方式将其遗传材料放置到正确位置上。这就使DNA暴露于不同的蛋白质前，由此削弱了基因的表达；在这个特例中，小RNA破坏了正常的细胞分裂。

    同时，其它研究小组如弗吉尼亚大学健康体系的David Allis和他的同事以及洛克菲勒大学的Martin Gorovsky也发现，小RNA在一种叫做四膜虫（Tetrahymena）的单细胞生物的分裂期间，能够诱导DNA缺失或序列改变。

    酵母和四膜虫实验或许首先有助于解释为什么会存在小RNA。在酵母和四膜虫中，小RNA狂热的活动集中在基因组含有重复DNA的区域。这些重复DNA称为转座子，能够在基因组中来回跳跃，插入到不同位点；它们不时会潜入转录机器中，被转录，从而引起疾病。虽然大部分还只是假说，但小RNA在生命进化的非常早期就进化出来以帮助保护基因组的稳定性，这是可能的。

    RNA干扰只是许多仍需探索的领域之一。研究人员仍在试图查明，超过100种小RNA是如何良好地行使功能的。RNA干扰已被认为与引导植物的干细胞有关，因此一些生物学家认为，它可能有助于揭示哺乳动物干细胞的分化。如果果真如此，RNA干扰将被证明是操作干细胞的一个必需工具。如果小RNA象在酵母和四膜虫中一样也影响人类的细胞分裂，那么这个机器极小的破坏就会导致癌症。

生物通编译自SCIENCE NOW

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