簡析RNA幹擾技術類農（nóng）藥

RNA幹擾技術（RNA interference，以下簡稱RNAi）是一種高度保守的基因沉默機製，由小分（fèn）子RNA介導，通過基因序列特異性方式降解（jiě）信使RNA（mRNA）或抑製其翻譯。自1998年美國（guó）科學家Fire和Mello在線蟲中發現（xiàn）RNAi現象並因此獲得2006年諾貝（bèi）爾生理學或醫學獎以來，該技術已成為基因功能研（yán）究、藥物開發和農業生物技（jì）術的重要工具，特別是隨著轉基（jī）因玉（yù）米品種DvSnf7 dsRNA（商品名為SmartStax PRO）的成功商品化，RNAi97免费人妻在线观看的研發成為農業病蟲害防治的熱點。本文簡要介紹了RNAi農（nóng）藥的作用機製、關鍵技術控製點，以及與化（huà）學農（nóng）藥的區別，希（xī）望能為國內相關工作提供參考。

1 定義與作用機製

RNAi是生物體內天然的基因沉默機製，廣泛存在於植物、動物、真菌等真核生物中，其核（hé）心功能是（shì）調控基因表達和防禦（yù）外源（yuán）核酸（如病毒）的入侵（qīn）。RNAi農（nóng）藥就是利用該沉默（mò）機（jī）製設計的一種核酸藥物，通過遞送外源（yuán）基（jī）因分子進入害蟲或（huò）病原體細胞（bāo）內，沉默或幹擾目標生物的靶標基因（yīn）（需（xū）要被沉默的內源基因（yīn）），阻斷特定蛋白的合成，從而抑製其生長或繁殖（zhí）。

2 構成與（yǔ）類別

RNAi97免费人妻在线观看發揮功效需要將外源基因分子送（sòng）入目標生物體內，因此它的物理構成可以簡單（dān）地概念化為“外源基因分子（zǐ）+遞送載體”。

2.1 外源基因分子 它是RNAi97免费人妻在线观看的活性（xìng）成分，是人工設計的核酸分子，用於沉默靶標基因。能夠觸發（fā）RNA幹擾的RNA分（fèn）子有多種類型，雙（shuāng）鏈RNA（dsRNA）、小（xiǎo）幹擾RNA（siRNA ）、短發夾（shRNA）為（wéi）主要類型，其中dsRNA目前已在97免费人妻在线观看領域有成功的應用（yòng）案（àn）例。如美國已商品化的轉基因玉米品種DvSnf7 dsRNA（商品名為SmartStax PRO）的（de）分子（zǐ）類型也是dsRNA，其通（tōng）用名中的“Dv”是目標害蟲（Diabrotica virgifera）的學名縮寫，“Snf7”是目標害蟲被沉默的靶標基因（Vacuolar protein sorting-associated protein 7）的標準名稱，“dsRNA”是外源基因分子類型。同時（shí）OECD也已發布針對dsRNA分子類型97免费人妻在线观看的環境和膳食風險評估指導文件，（表1）。

表1 RNAi 3種分子類型的區別

2.2 遞送載體 它是用於保（bǎo）護（hù）、運輸（shū）並增強外源基因（yīn）分子進入目標生物細胞內的傳遞（dì）係統。遞送載體的材料主要有化學載體和生物載體兩類。化學載（zǎi）體的材質主要有（yǒu）脂質體、聚（jù）合物或無機納米顆粒等。生物載體主要有工程微生物載體、病毒（dú）樣（yàng）顆粒和轉基因（yīn）生物載體（tǐ）等。轉基因玉米品（pǐn）種DvSnf7 dsRNA使用的就是轉基因生物載體。

3 關鍵技術控製點

RNAi97免费人妻在线观看的研發涉及多個技術環節，但（dàn）主要是通過靶（bǎ）標基因分析、外源基因設計和遞（dì）送係統優化等3個相互關聯的（de）技術閉環，實現其能夠精準沉默目標害蟲的特定基（jī）因，同時（shí）不影響非目標生物（如益蟲、作物或哺乳動物）的特異（yì）性目標。

3.1 靶標基因的分析 作為靶標基因需要同時具備必需性、開放性和高異源（yuán）性。必需性是指（zhǐ）被選基因必須是（shì）目標生物存活必需的基因，受幹擾就會致死。開放性（xìng）是必須靶向mRNA開放區域，避免折疊區（qū），以提（tí）升RNA誘導沉默（mò）複合體（RISC複合體）結（jié）合率。異源性是指不同物種間基因序列（liè）的差異程度。作為靶標基因必須是目標生物特有或高（gāo）保守的基因靶（bǎ）點，且在同種群中基因序列高度同源，與非靶（bǎ）標生物的同源基因差異顯著。已商品化的轉基因玉米品種DvSnf7 dsRNA中靶標基因Snf7，與同種群鞘翅目昆蟲98%同源，但與哺乳動物基因連續（xù）匹配僅9 nt。

3.2 外源基因（yīn）設計（jì） 外源基因是誘導靶標基因沉默的工具，決定這個工具效率（lǜ）的核心要素是互（hù）補性與異源性。互補性指外源基因與靶標mRNA在堿基序列上的配對匹配程度。匹配度是確保基因沉默效率（lǜ）和特異性的核心指標，不同分子類型的匹配要求稍有差異，但在種子（zǐ）區和切割位點等核（hé）心區通常要求絕對匹配。非核心區允許有限（xiàn）錯配，短鏈的siRNA的可容忍1～2個錯配，長鏈的dsRNA允許≤5%錯配。外源基因的異源性是（shì）要保證人工設計（jì）的外源基因（yīn）與（yǔ）非靶標生物（wù）基（jī）因（yīn）的序列有顯著差異，以確保僅靶向目標生物特定基因，不會（huì）影（yǐng）響其他基（jī）因，且不會沉默非目標物種（如哺乳動物、傳粉（fěn）昆蟲等）。目前（qián），EPA要求與非靶基因連續匹配≤11 nt，EFSA要（yào）求全基因組（zǔ）相似性＜50%。已商品化的DvSnf7 dsRNA，它的外源基因分子與蜜蜂（fēng）基因最長連續匹配僅9 nt。

3.3 遞送係統的優化 遞送係統功能是確（què）保能將外源基因分（fèn）子精準送達害蟲或病原體細胞內，核心要素是環境穩定性、屏（píng）障突破和可控釋放。環境穩（wěn）定性目前是通過核酸修飾和紫外防護等措施，延（yán）長外（wài）源基因分子在植物體內和土壤中半衰期，以及提高在（zài）高（gāo）溫環境（jìng）下的活性。屏障突破是通過納米尺寸控製、添加表（biǎo）麵活性劑等措施，保證外源基因分子（zǐ）能突破害蟲或（huò）病原體體壁或腸壁等多重生物屏障。可控釋放（fàng）是通過時間、空間和劑量等3個維度，控製外源基因在目標生物體內的精準釋放，以確保外源基因分子濃度（dù）僅夠沉默靶基因，不會影響（xiǎng）低（dī）親和力的非靶標（biāo）基因。

4 與（yǔ）化學97免费人妻在线观看風險管（guǎn）控的差異

RNAi97免费人妻在线观看（yào）因其特異性，決定了它與化學97免费人妻在线观看在防治範圍和風險評估側重點上有較大區別。

4.1 防（fáng）治範圍 較（jiào）之（zhī）化學農（nóng）藥對農業病蟲害較寬泛的“化學（xué）幹預”特點，RNAi農（nóng）藥（yào）具（jù）有精準的“信息幹預”特點，因此它在防治範（fàn）圍上不具備化（huà）學97免费人妻在线观看那樣跨目級的廣譜防治功能（néng）。其（qí）原因，一是（shì）受基因靶點保守性的限製，如不同目級的昆蟲（如鞘翅目與鱗翅目）同源基因序列差（chà）異都比較大，單一外源基因（yīn）分子難以同時有效，即使同目級，不同科/屬的昆蟲（chóng）同源（yuán）基因也存在顯（xiǎn）著差異。實現有限範圍的多靶點，是當下研究的熱（rè）點。二是受（shòu）遞送（sòng）係統的限製。不同害蟲或病原（yuán）體的體壁結構（gòu）或（huò）細胞壁結構都（dōu）存在差異，目前同一載體在跨種（zhǒng）群高效遞送方麵存在技術瓶頸。

4.2 風險評估 RNAi97免费人妻在线观看風險評估技術原理與化學97免费人妻在线观看基本一致，也需從危害識別、暴露（lù）評估等環（huán）節評估其對生（shēng）態環境、人體健康（kāng）的風險，它與化學97免费人妻在线观看最大的區別在（zài）於需要同時評價外源（yuán）基因分子和遞送係統（tǒng），重點是（shì）遞送係統的毒性和脫靶效（xiào）應。

4.2.1 活性成分（外源基因（yīn）分子（zǐ）） 主要評價靶（bǎ）標基因特異性、環境歸趨和健康風（fēng）險，確保對非靶標基因（哺乳動物、傳粉昆蟲等）無交叉活性，降解物的生態風險和通過食物鏈傳遞的風險可接（jiē）受。

4.2.2 遞送載體 雖然遞送載體在（zài）RNAi97免费人妻在线观看中有點類似化（huà）學97免费人妻在线观看的助劑，但在功能上與化學助劑存（cún）在本質區別，（表2）。

表2 遞送載體（tǐ）與常規97免费人妻在线观看助劑的區別

在OECD和EPA的相關規定中對（duì）載體材（cái）料本身的毒（dú）性評估是風（fēng）險（xiǎn）評（píng）估的重點。評估的主要內容包括：載體材料本（běn）身的毒性、環境行為（wéi）與歸趨、生態毒性、載體-外源基（jī）因分子複合物特性等。如（rú）是（shì）生物載體，需要評估（gū）生物載體的潛在毒性，包括評估（gū）載體是否引發宿主的免疫反應等。

5 結束語

RNAi97免费人妻在线观看通過精準調控（kòng）基因（yīn）表達，在農業（yè）綠色防控（kòng）上展現出較大的潛力，但在遞送效率和脫靶（bǎ）效應等方麵仍（réng）麵臨挑戰。隨（suí）著相關技術的進步，或將成為化學農（nóng）藥的重要補充手段（duàn）。