發布時間:2025-07-25 來源(yuán):《97免费人妻在线观看科學與管理》2025年第7期(qī) 作者:簡秋,宗伏霖,鄭尊濤,高歆越,段麗芳,莊慧千 瀏覽(lǎn)次(cì)數:82
《農(nóng)藥科學與管理》2025年第7期
2025-07-25
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RNA幹擾技術(RNA interference,以(yǐ)下簡稱RNAi)是一種高度保守(shǒu)的基(jī)因沉默機製,由小分子RNA介導,通過(guò)基因序列特異性方(fāng)式降解信使(shǐ)RNA(mRNA)或抑製其翻譯。自1998年美國科學家Fire和Mello在線蟲中發現RNAi現象並因此獲得2006年諾貝爾生理學或醫學獎以來(lái),該技術已成為基因功能研究、藥物開發和農業生物技術的重(chóng)要工具,特別是隨著轉(zhuǎn)基因(yīn)玉(yù)米品種DvSnf7 dsRNA(商品名為SmartStax PRO)的成功(gōng)商品化(huà),RNAi97免费人妻在线观看(yào)的研發成(chéng)為農業病蟲害防治的熱點(diǎn)。本文簡要介紹了RNAi97免费人妻在线观看的作用機製、關鍵技術(shù)控製點,以及與化學97免费人妻在线观看(yào)的區(qū)別,希望能為國(guó)內相關(guān)工作(zuò)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(jī)製,廣泛存在於植物、動物、真菌等真(zhēn)核生物中,其核心功能是調控基因表達和防禦外源核酸(如(rú)病(bìng)毒)的入侵。RNAi97免费人妻在线观看就是利用該沉默(mò)機製設計的一種核酸藥物(wù),通過遞送外源基因分子進入害蟲或病原體細胞(bāo)內,沉默或幹擾目標生物的靶標(biāo)基因(需要被沉默的內源基因),阻斷(duàn)特定蛋白的合成,從而抑製其生長或繁殖。
2 構成與類別
RNAi97免费人妻在线观看發揮(huī)功效需(xū)要將(jiāng)外源基因分子送入目標(biāo)生物體內,因此(cǐ)它的物理構成可以簡單地概念化為“外(wài)源基因分子+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成分,是人工設計的核酸分子,用(yòng)於(yú)沉默靶標基因。能夠觸(chù)發RNA幹擾的RNA分子有多種類型,雙鏈RNA(dsRNA)、小幹擾RNA(siRNA )、短發夾(shRNA)為主要類(lèi)型,其中dsRNA目前已在(zài)97免费人妻在线观看領域有成功的應(yīng)用案例。如美國已商(shāng)品化的轉基因玉米品種DvSnf7 dsRNA(商品名為SmartStax PRO)的分子類型也是dsRNA,其通(tōng)用名(míng)中的“Dv”是(shì)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(yīn)分子類型。同時OECD也已發布(bù)針對dsRNA分(fèn)子類型97免费人妻在线观看的環境和膳(shàn)食風險評估指導文件,(表1)。
表1 RNAi 3種分子類型的(de)區別

2.2 遞送載體 它是用於保護、運輸並增強外源基因分子進入目標生物細胞內的傳(chuán)遞係統。遞送載體的材料主要有化學載體和生物載體兩類。化學載體的材質主要有脂質體、聚合物或無機納米顆粒等。生物載(zǎi)體主要有工程微生物載體、病毒樣顆粒和轉基因生物載體(tǐ)等。轉基因玉米品種DvSnf7 dsRNA使用的就是轉基因生物載(zǎi)體。
3 關(guān)鍵技術控製點
RNAi97免费人妻在线观看(yào)的研發涉及多個技術環節,但主要是(shì)通過靶標(biāo)基因(yīn)分析、外源基因設計和遞送係統優化等3個相互關聯的技術閉環,實(shí)現其能夠精準沉默目標害蟲的特定基因,同時不影響非目標生物(如益蟲、作物或哺乳動物)的特異(yì)性目標。
3.1 靶標基因(yīn)的分析 作為靶標基因需要同時具備必需性、開放性和(hé)高異源性。必需性是指被選基因必須是(shì)目標生物存活必(bì)需的(de)基因(yīn),受幹擾就會致死。開放性是(shì)必須靶向mRNA開放區域,避免折疊區,以提升(shēng)RNA誘導沉默複合體(RISC複合體)結合率。異源性(xìng)是指不同物種(zhǒng)間基因序列的差異(yì)程度。作為(wéi)靶(bǎ)標基因必須是目(mù)標生物特有或高保守的基因靶點,且在同種群中基因序列(liè)高度同源,與非靶標生物的同源基因差(chà)異顯著。已商品化的轉基因玉米品(pǐn)種DvSnf7 dsRNA中靶標基因Snf7,與(yǔ)同種群鞘翅目昆蟲98%同源,但與(yǔ)哺乳動物基因連續(xù)匹配僅9 nt。
3.2 外源基因設計 外(wài)源基因是(shì)誘導靶標基因沉默(mò)的工具,決定這個工具效率的核心要素是互(hù)補(bǔ)性與異源性。互補性指外源基因與(yǔ)靶標mRNA在堿基序列上的配對匹配程(chéng)度。匹配度是(shì)確保基因沉默效率和(hé)特異性的核心指標,不同分子類(lèi)型的匹配要求稍(shāo)有差異,但在種(zhǒng)子區和(hé)切割位點等核心區通常要求絕對匹配。非核心區允(yǔn)許有限錯(cuò)配,短鏈的siRNA的可(kě)容忍1~2個錯(cuò)配,長(zhǎng)鏈的dsRNA允許≤5%錯配。外源基(jī)因的異源性是要保證人工設計的外(wài)源基因與非靶標生物(wù)基因(yīn)的(de)序列有顯著差異,以確保僅(jǐn)靶向目標生(shēng)物特定基(jī)因,不會影響(xiǎng)其他基因(yīn),且不會沉默非目標物種(如哺乳動(dòng)物、傳粉昆蟲等)。目前(qián),EPA要求與非靶基因連(lián)續(xù)匹配≤11 nt,EFSA要求全基(jī)因組相似(sì)性(xìng)<50%。已商品化的DvSnf7 dsRNA,它的外源基因分子與蜜蜂基因最長連(lián)續匹配(pèi)僅(jǐn)9 nt。
3.3 遞送係統的優化 遞送係統功能是確保能將外源基因分子(zǐ)精準送(sòng)達害(hài)蟲或病原體細胞(bāo)內,核心要素是環境穩定性、屏(píng)障突破和可控釋放。環境穩定性目前是通過核酸(suān)修飾和紫外防護(hù)等措施(shī),延長外源基因分子在植物體內和土壤中半衰期,以(yǐ)及提高在高溫環境下的活性。屏障突(tū)破是通過納米尺(chǐ)寸控製、添加表麵活(huó)性劑(jì)等措施,保證外源基因分子能突破害蟲或病原體體壁或腸(cháng)壁等多(duō)重生物屏障。可控釋(shì)放是通過時間、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(fèn)子濃度僅夠沉默靶基因,不會影響低親和(hé)力(lì)的(de)非靶標基因。
4 與化(huà)學97免费人妻在线观看(yào)風險管(guǎn)控的差異
RNAi97免费人妻在线观看因其特異性,決定了它與化學97免费人妻在线观看在(zài)防治範圍和風險評估(gū)側重點上有較大區別。
4.1 防治範圍 較之化(huà)學農(nóng)藥對農(nóng)業病蟲害較寬泛的(de)“化學幹(gàn)預”特點,RNAi97免费人妻在线观看具有精準(zhǔn)的(de)“信息幹預”特(tè)點,因此(cǐ)它在防治(zhì)範圍上不具備化學97免费人妻在线观看那樣跨目(mù)級的廣譜(pǔ)防治功能。其原因(yīn),一是受基因靶點保(bǎo)守性的限製,如不同目級的昆(kūn)蟲(如鞘翅目與(yǔ)鱗翅目)同源基(jī)因序列(liè)差(chà)異都比較大,單一外源(yuán)基因分子難以同(tóng)時有效,即使同目級,不同科/屬的昆蟲同源基因(yīn)也存在顯(xiǎn)著差異。實現有限範圍的多靶(bǎ)點,是當下研究的熱點(diǎn)。二是受遞送係統的限製。不同害蟲或病原體的體壁結構或細胞壁結(jié)構都存在差異(yì),目前(qián)同一載體在跨種群高效遞送方麵存在(zài)技術瓶頸。
4.2 風險評估(gū) RNAi97免费人妻在线观看風險(xiǎn)評估技術原理與(yǔ)化(huà)學農(nóng)藥基本一致,也需(xū)從危害識別、暴(bào)露評估等環節評估其對生態環境、人體健康的風險,它與(yǔ)化學(xué)97免费人妻在线观看最大的(de)區(qū)別(bié)在於需(xū)要同時(shí)評價外源基因分子和遞送係統,重點是遞送係(xì)統的毒(dú)性和脫靶效(xiào)應。
4.2.1 活性成分(外源基因(yīn)分(fèn)子) 主要(yào)評價靶標基因特異性(xìng)、環境歸趨和健康風險,確(què)保對非靶標基因(哺乳動物、傳粉昆蟲等)無交叉活性,降(jiàng)解物的生態風險和通過(guò)食物鏈傳遞的風險可接受。
4.2.2 遞送載體 雖然遞送載體在RNAi97免费人妻在线观看(yào)中有點類似化學97免费人妻在线观看的助劑,但在功能上與化學助劑存在(zài)本質區別,(表2)。
表2 遞送載體與常規97免费人妻在线观看(yào)助劑的區別

在(zài)OECD和EPA的相關規定中(zhōng)對載(zǎi)體材料本身的毒性評估是風(fēng)險評估的重點。評估(gū)的主要內容包(bāo)括:載體材(cái)料本身的毒性(xìng)、環境行為與歸(guī)趨、生態毒性、載體-外源(yuán)基因分(fèn)子(zǐ)複合物特(tè)性等。如是生物載體,需要評估生物載體的潛在毒性,包括評估載體是否引發宿主(zhǔ)的免疫反應等。
5 結束語
RNAi97免费人妻在线观看通過(guò)精準調控基因表(biǎo)達,在(zài)農業綠色防控上展現出較大的潛力,但(dàn)在遞送效(xiào)率和脫靶效應等(děng)方麵仍麵臨挑戰。隨(suí)著相關技術的進步,或將(jiāng)成為化(huà)學97免费人妻在线观看(yào)的重要補充手段。