第３ｏ卷第２期 吉林大学学报（信息科学版） Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ） ＶｏＩ＿３Ｏ Ｎｏ．２ Ｍａｒ．２０ｌ２ ２０１２年３月 文章编号：１６７１—５８９６（２０１２）０２—０１９８—０５ ｓｉＲＮＡ分子设计研究进展 孟庆霞 ，徐宝林 （１．长春工业大学信息传播工程学院，长春１３００１２；２．吉林大学计算机科学与技术学院，长春１３００１２） 摘要：为了设计高效的ｓｉＲＮＡ（Ｓｈｏｒｔ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）分子、最大限度地减少ｓｉＲＮＡ分子的脱靶效 应（ｏｆｆ－ｔａｒｇｅｔ ｅｆｆｅｃｔｓ），ｓｉＲＮＡ分子设计已经成为热门研究领域。ｓｉＲＮＡ分子设计主要是基于序列和能量特征， 以及靶标的二级结构特征，基于这些特征设计的ｓｉＲＮＡ分子已经有了较高的抑制基因表达的效率。ＲＮＡｉ （ＲＮＡ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）在基因发现以及疾病治疗领域已有非常广泛的应用，就ｓｉＲＮＡ分子设计近年的研究进展作 一综述，为今后ｓｉＲＮＡ研究提供参考。 关键词：小干扰核糖核酸分子设计；核糖核酸干扰；基因沉默；脱靶效应 中圈分类号：ＴＰ３９９ 文献标识码：Ａ Ｎｅｗ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｏｆ ｓｉＲＮＡ Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｄｅｓｉｇｎ ＭＥＮＧ Ｑｉｎｇ—ｘｉａ ．ＸＵ Ｂａｏ—ｌｉｎ （１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｐｒｅａｄｉｎｇ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ ２．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ １３００１２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｏ ｄｅｓｉｇｎ ｓｉＲＮＡ（Ｓｈｏｒｔ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｌｙ．ａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｏｆｆ—ｔａｒ— ｇｅｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｉＲＮＡ ｔｏ ｔｈｅ ｇｒｅａｔｅｓｔ ｄｅｇｒｅｅ，ｓｉＲＮＡ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｅｓｉｇｎ ｈａｖｅ ｂｅｃｏｍｅ ａ ｈｏｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｆｉｅｌｄ． Ｃｕｒｒｅｎｔｌｙ ｓｉＲＮＡ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｅｓｉｇｎ ｍｕｓｔ ｄｅｐｅｎｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅ ａｎｄ ｅｎｅｒｇｙ ｆｅａｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｆｅａｔｕｒｅｓ ｏｆ ｔａｒｇｅｔ，ｔｈｅｓｅ ｓｉＲＮＡ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｈａｖｅ ｈｉｇｈｅｒ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ ｇｅｎｅ ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ， ＲＮＡｉ（ＲＮＡ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）ｈａｓ ｗｉｄｅｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｇｅｎｅ ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ ｄｉｓｅａｓｅ ｔｒｅａｔｍｅｎｔＷｅ ．ｓｕｍｍａｒｉｚｅ ｒｅｓｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ｓｉＲＮＡ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｅｓｉｇｎ，ａｎｄ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｓｉＲＮＡ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｈｏｒｔ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ ＲＮＡ（ｓｉＲＮＡ）ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｄｅｓｉｇｎ；ＲＮＡ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ（ＲＮＡｉ）；ｇｅｎｅ ｓｉｌｅｎ— ｃｉｎｇ；ｏｆｆ—ｔａｒｇｅｔ ｅｆｆｅｃｔｓ ０ 引 —口 ＲＮＡ干扰（ＲＮＡｉ：Ｒｉｂｏｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）是在生物体内普遍存在的一种古老的生物学现象， 它是由ｓｉＲＮＡ介导、Ｄｉｃｅｒ酶参与的，能特异、高效地沉默靶标基因，最先是由Ａｎｄｒｅｗ和Ｃｒａｉｇ Ｍｅｌｌｏ等 人于１９９８年发现并命名的＿１］，两人也因此获得了２００６年的诺贝尔生理医学奖。２００１年Ｔｕｓｃｈｌ等人在 《Ｎａｔｕｒｅ））上发表文章，首次证实了哺乳动物机体中也存在ＲＮＡｉ机制，指出２１～２５个核苷酸的ｓｉＲＮＡ能 诱导机体产生ＲＮＡｉ现象。ｓｉＲＮＡ介导的ＲＮＡｉ机制包括两个阶段：起始阶段和效应阶段。在ＲＮＡｉ的 起始阶段，长双链ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ：Ｄｏｕｂｌｅ—ｓｔｒａｎｄｅｄ ＲＮＡ）进入细胞被Ｄｉｃｅｒ酶特异识别并剪切为２１～２５ 个核苷酸的双链ＲＮＡ片段（即ｓｉＲＮＡｓ），双链的３’端有两个悬垂的核苷酸。在ＲＮＡｉ的效应阶段，在解 旋酶的参入下，双链ＲＮＡ片段解旋为两条链：正义链和反义链（能通过碱基互补配对与靶标ｍＲＮＡ（ｍｅｓ一 收稿日期：２０１１－１０—１８ 作者简介：孟庆霞（１９７２～），女，辽宁本溪人，长春工业大学助理实验师，主要从事生物信息学与计算机基础实验课研究，（Ｔｅ１）８６— １３４Ｏ４３２Ｏ４４８（Ｅ—ｍａｉｌ）ｍｅｎｇｑｉｎｇｘｉａ＠ｍａｉｌ．ｅｃｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ。 第２期 孟庆霞，等：ｓｉＲＮＡ分子设计研究进展 １９９ ｓｅｎｇｅｒ ＲＮＡ）特异的结合），其中反义链与若干蛋白结合形成ＲＩＳＣ（ＲＮＡ—Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ Ｃｏｍｐｌｅｘ）， ＲＩＳＣ在单链ｓｉＲＮＡ（反义链）的介导下特异地与靶ｍＲＮＡ（ｍｅｓｓａｇｅ ＲＮＡ）结合，随即ＲＩＳＣ执行ＲＮＡ干 扰的效应功能，从ｓｉＲＮＡ中部开始酶切降解ｍＲＮＡ，使转录的基因表达终止 ］。 ｓｉＲＮＡ分子是ＲＮＡ干扰过程中的中间产物，通常是一段长２Ｏ～２５个核苷酸的双链ＲＮＡ，双链分 别在ＲＮＡ３’端超出另一端两个核苷酸，这种结构是ＤＩＣＥＲ酶处理而来。ｓｉＲＮＡ可经由多种不同转染技 术导入细胞内，并对特定基因产生具有专一性的抑制表达效果。因此，可利用经过适当剪裁的ｓｉＲＮＡ的 互补性，对已知序列的基因进行抑制表达，这种现象使设计ｓｉＲＮＡ成为研究基因功能与药物目标的一项 重要工具。因此，ＲＮＡｉ曾被《Ｓｃｉｅｎｃｅ｝杂志评为年度十大最重要的科学成就之首。 １ 基于序列和能量特征的ｓｉＲＮＡ分子设计 ｓｉＲＮＡ由２ｏ～２５个核苷酸组成，针对同一基因设计的不同ｓｉＲＮＡ对基因的抑制效率却不尽相同， ｓｉＲＮＡ设计的好坏直接关系到ＲＮＡ干扰的效果。Ｍｏｈａｍｍｅｄ等 ］通过对４６个抑制率水平高于０．７０的 ｓｉＲＮＡ序列特征的统计学分析，得到了高抑制率ｓｉＲＮＡ的设计原则，并且这些特征在一个独立的３４个 ｓｉＲＮＡ分子样本集中得到了验证。他们得到的设计原则是：正义链３’端富含Ａ或Ｕ和５’端低Ａ或Ｕ与 ｓｉＲＮＡｓ的沉默效率存在相关性。第１位为非ｕ，第１９位为非Ｇ，第１６位为Ｃ的ｓｉＲＮＡｓ沉默效率要高。 而Ａｎｇｅｌａ等 Ｊ通过针对两个基因设计的１８０个ｓｉＲＮＡ，用统计学方法总 ｄｓＲＮＡ 结了理性设计ｓｉＲＮＡ的一些原则：Ｇｃ含量在０．３０～０．５２之间；正义链 第１５～１９位至少有３个Ａ或Ｕ；避免出现能形成发夹环的结构；正义链 ｄｓＲＮＡｃ１ｅａｖａｇｃ 第１９位为Ａ，第３位为Ａ，第１Ｏ位为ｕ，第１９位非Ｇ或非Ｃ，第１３位非 Ｇ。随着研究的深入，在这些传统的参数上，增加了诸如ＳＮＰｓ位点、高度 趣 ｓｉＲＮＡ 冗余的序列和高度同源序列、ｓｉＲＮＡ反义链的种子区域等。由上述可见， 盔 针对不同ｓｉＲＮＡ数据集的不同研究，得出的高效ｓｉＲＮＡ序列特征也不 同，甚至是相悖的，这也是基于序列特征研究ｓｉＲＮＡ分子设计的一个难 ＪＩｒ ＲＩＳＣｆｏｒｍａｔｉ。ｎ 点。但不同的研究均表明，ＧＣ含量与其抑制率是高度相关的 ］。 ／／ ＼ ，在ＲＮＡｉ干扰机制中（见图１）［７］，ＲＩＳＣ的激活有一个双链ｓｉＲＮＡ解 （皿＼ ，／／） 链的过程，在ＲＮＡｉ的效应阶段，靶基因的裂解也是从ｓｉＲＮＡ中间部分开 始的，是个吸收能量的过程。由于ｓｉＲＮＡ双链上只有条链会结合在ＲＩＳＣ ｍＲＮＡ ｃｌｅａｖａｇｅ 上，究竟哪条链则取决于解旋酶，而正义链５’端以Ｇ／Ｃ起始有利于反义 ｍＲＮＡ ＼链与ＲＩＳＣ结合，不至于引起脱靶效应。很多研究均表明，ｓｉＲＮＡ的干扰 ｍ兀（Ｔ１ ｎ）． １、ｃ 效率与ｓｉＲＮＡ序列上的能量是高度相关的。Ａｌｉｓｔａｉｒ等 通过针对９２个 ＼ ，／／ 基因的３９８条已知抑制率的ｓｉＲＮＡｓ研究表明，通过ｓｉＲＮＡｓ上的能量特 Ｔ 征可以预测出９１ 的抑制率大于０．５０的ｓｉＲＮＡｓ和５２ 的抑制率大于 ０．９０的ｓｉＲＮＡｓ。刘元宁等 研究也表明：高效的ｓｉＲＮＡｓ与反义链５，端 图１ ＲＮＡｉ的机制 Ｆｉｇ．１ Ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｏｆ ＲＮＡ ３个碱基的自由能以及其与正义链５’端３个碱基的自由能之差是高度相 关的 。 ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ２ 基于靶基因二级结构的ｓｉＲＮＡ分子设计 靶基因ｍＲＮＡ可以形成复杂二级结构，图２为ＲＮＡｆｏｌｄ Ｗｅｂｓｅｒｖｅｒ预测的一个ｍＲＮＡ（ＧＥＮＥ ＢＡＮＫ信息：Ｈｏｍｏ ｓａｐｉｅｎｓ ｃｅｌｌ ｄｉｖｉｓｉｏｎ ｃｙｃｌｅ ３４ ｈｏｍｏｌｏｇ，ｇｉ：１６３５７４７６）二级结构。ｓｉＲＮＡ的靶标位点 位于二级结构茎区或环区，ｓｉＲＮＡ介导ＲＩＳＣ与靶标基因的结合能力也不相同，进而会影响ＲＮＡｉ的效 应阶段，影响了ｓｉＲＮＡ的沉默效率。因此，在ｓｉＲＮＡ分子设计时务必要考虑靶标基因的二级结构。然 而，靶标基因ｍＲＮＡ大多是长度大于１ ０００核苷酸的长序列ＲＮＡ，通过生物实验验证靶标ｍＲＮＡ的二 级结构代价非常昂贵，而对长序列ＲＮＡ的二级结构预测的准确率较低，因此将靶标基因的二级结构特征 考虑到ｓｉＲＮＡ分子设计中首先要解决的问题是长序列（大于１ ０００核苷酸）ＲＮＡ的二级结构预测［１０－１４］。 ２００ 吉林大学学报（信息科学版） 第３Ｏ卷 另外，ｍＲＮＡ有一些蛋白质结合位点，这些位点上蛋白质也可 能阻碍了ＲＩＳＣ与靶标位点的结合，因此在设计ｓｉＲＮＡ时要 尽量避免以这些位点为靶点。 ３ ｓｉＲＮＡ的脱靶效应 ｓｉＲＮＡ的脱靶效应是指人工设计合成的ｓｉＲＮＡ引起了 非靶标基因的沉默。该现象最早是由ＪＡＣＫＳＯＮ等 ５＿发现 的，他们利用基因表达谱发现，在体外培养的人类细胞中ｓｉＲ— ＮＡ介导的ＲＮＡｉ出现了脱靶效应，这让人们看到了功能强大 的ＲＮＡｉ也有一些弊端，引发了一些争论即：ＲＮＡｉ是不是特 异性的，后来的一些研究也都证明了脱靶效应的存在。于是 人们在设计ｓｉＲＮＡ时要将脱靶效应降到最低。Ａｍａｎｄａ 图２ ｍＲＮＡ的二级结构示意图 Ｆｉｇ．２ Ｓｅｎｏｎｄ ｓｔｒｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍＲＮＡ 等Ｌｌ 研究发现：脱靶效应主要发生在与ｓｉＲＮＡ种子区域（第２－８核苷酸）发生配对的ｍＲＮＡ的３’端非编 码区。于是Ｒｙａｎ等＿】 在设计治疗亨廷顿氏病（ＨＤ：Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ’Ｓ Ｄｉｓｅａｓｅ）的ｓｉＲＮＡ时，选择种子区域与所 有已知的人类３’非编码区最小配对的ｓｉＲＮＡｓ，取得了不错的效果。由此可见，在设计ｓｉＲＮＡ分子时，除了 要避开和其他非靶标基因同源的序列，还可以通过屏蔽受体物种的３’非编码区靶点最大程度地降低脱靶效 应。另外，ｓｉＲＮＡ的化学修饰也能一定程度地降低脱靶效应ｎ。＿２ｏ］。 ４ ｍｉｃＲＮＡ与ｓｉＲＮＡ ｍｉｃＲＮＡ（ｍＲＮＡ—ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ＲＮＡ）是内源性的非编码ＲＮＡ，是由ＤＮＡ（Ｄｅｏｘｙｒｉｂｏ— ｎｕｃｌｅｉｃ Ａｃｉｄ）转录而来，但无法进一步翻译蛋白质，长度一般为２１～２３个核苷酸。ｍｉｃＲＮＡ参与调控基 因的表达。与ｓｉＲＮＡ相比，它们的分子特性是相似的，但也存在许多不同点［ｚ （见表１）。有一种观点认 为ｍｉｃＲＮＡ是由ｓｉＲＮＡ进化而来，因此在设计ｓｉＲＮＡ分子时也引入了一些ｍｉｃＲＮＡ的特点，如提出诸 如ｍｉｃＲＮＡ才有的种子区域和进化保守性等。 表１ ｍｉｃＲＮＡ与ｓｉＲＮＡ的比较 Ｔａｂ．１ Ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍｉｃＲＮＡ ａｎｄ ｓｉＲＮＡ ５ ｓｉＲＮＡ分子设计软件 ５．１ ｓｉＲＮＡ Ｔａｒｇｅｔ Ｆｉｎｄｅｒ ｓｉＲＮＡ Ｔａｒｇｅｔ Ｆｉｎｄｅｒ是由Ａｍｂｉｏｎ公司提供的在线ｓｉＲＮＡ分子设计软件，它依照Ｔｕｓｃｈｌ等早期提 出的ｓｉＲＮＡ设计规则 ］，即ｓｉＲＮＡ的３’端有ＵＵ悬垂碱基，５’端磷酸化的２１个核苷酸长度的效果最 好。在设计ｓｉＲＮＡ分子时优先寻找ｍＲＮＡ序列中带有ＡＡ的下游１９个核苷酸，以便得到３’Ｕｕ悬垂核 苷酸。为了最大化地减少脱靶效应，除了对已知序列进行比对以避免和其他非靶标基因同源而导致脱靶 效应，还要检索已知的蛋白结合位点。因此，其保证了设计的ｓｉＲＮＡｓ中大约有５０％的抑制基因表达效率 大于０．５０。 ５．２ ＢＬＯＣＫ—ｉＴ Ｍ ＲＮＡｉ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ ＢＬＯＣＫ—ｉＴＴＭ ＲＮＡｉ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ是由Ｌｉｆｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ公司提供的在线ｓｉＲＮＡ分子设计商业软件，并 向用户保证设计的ｓｉＲＮＡｓ抑制率大于０．７０。 第２期 孟庆霞，等：ｓｉＲＮＡ分子设计研究进展 ２Ｏ１ ５．３ ｓｉＤＥＳＩＧＮ Ｃｅｎｔｅｒ ｓｉＤＥＳＩＧＮ Ｃｅｎｔｅｒ是由Ｔｈｅｒｍｏ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ公司提供的在线ｓｉＲＮＡ分子设计软件，其特点是界面友 好、操作方便，显著提高了ｓｉＲＮＡ抑制效率。并且多个可选项操作使设计的ｓｉＲＮＡｓ更有目标性，更适用 于复杂的生物实验。 表２列出了一些现在仍然可以使用的免费在线ｓｉＲＮＡ设计软件。ｓｉＲＮＡ的设计规则在不断完善， 设计的ｓｉＲＮＡ分子干扰效果也越来越好，但想找到一种规则使设计的ｓｉＲＮＡ分子１００ 有高效的抑制效 果是不可能的。同一目标基因用不同的设计法得到的结果很可能各不相同，很难指出他们的好坏。 表２ ｓｉＲＮＡ设计软件 Ｔａｂ．２ Ｗｅｂｓｉｔｅ ｆｏｒ ｓｉＲＮＡ ｄｅｓｉｇｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｓｉＲＮＡ设计软件 ｓｉＲＮＡ Ｔａｒｇｅｔ Ｆｉｎｄｅｒ ＢＩ ＯＣＫ—ｉＴ ”ＲＮＡｉ Ｄｅｓｉｇｎｅｒ 网 址 ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｍｂｉｏｎ．ｃｏｍ／ｔｅｃｈｌｉｂ／ｍｉｓｃ／ｓｉＲＮＡ—ｆｉｎｄｅｒ．ｈｔｍｌ ｈｔｔｐｓ：／／ｒｎａｉｄｅｓｉｇｎｅｒ．ｉｎｖｉｔｒｏｇｅｎ．ｃｏｒｎ／ｒｎａｉｅｘｐｒｅｓｓ／ｓｅｔＯｐｔｉｏｎ．ｄｏ？ ｄｅｓｉｇｎＯｐｔｉｏｎ：ｓｉｒｎａ＆ｐｉｄ＝７８８６３９９４０１８０００３４５４２ ｓｉＤＥＳＩＧＮ Ｃｅｎｔｅｒ ｈｔｔｐ ｔ｛｜ ｗｗ．ｄｈａｒｍａｅｏｎ．ｅｏｍ／ｄｅｓｉｇｎｅｅｎｔｅｒ／ＤｅｓｉｇｎＣｅｎｔｅｒＰａｇｅ．ａｓｐｘ ｈｔｔｐ ｛｛ｗｗｗ．ｇｅｎｅｉｉｎｋ．ｃｏｍ／ｓｉｒｎａ／ＲＮＡｉｅｕｓｔｏｍｏｒｄｅｒ．ａｓｐ ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｒｏｃｋｅｆｅｌｌｅｒ．ｅｄｕ／ｌａｂｈｅａｄｓ／ｔｕｓｃｈｌ／ｓｉｒｎａ．ｈｔｍｌ Ｇｅｎｅ Ｌｉｎｋ ８ｉＲＮＡ Ｕｓｅｒ Ｇｕｉｄｅ ６ 结 语 ＲＮＡｉ实验成败的关键在于ｓｉＲＮＡ的分子设计，ｓｉＲＮＡ的分子设计主要是基于ｓｉＲＮＡ序列信息、能 量分布信息、靶标基因的二级结构信息以及ｓｉＲＮＡ分子的化学修饰，基于这些信息设计的ｓｉＲＮＡｓ已经 有了较好的抑制基因表达效果。ＲＮＡｉ不论是在实验还是在临床都有了广泛应用，目前ｓｉＲＮＡ分子设计 面临的主要难题是脱靶问题，这也是阻碍小ＲＮＡ干扰临床治疗发展的主要障碍。因此，在利用ＲＮＡｉ沉 默靶标基因的同时，设计的ｓｉＲＮＡ分子要最大程度地降低脱靶效应。相信随着对ＲＮＡｉ机制的深人研 究，脱靶效应也会得到很好地解决。 参考文献： ［１］ＦＩＲＥ Ａ，ＸＵ Ｓ，ＭＯＮＴＧＯＭＥＲＹ Ｍ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｐｏｔｅｎｔ ａｎｄ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｇｅｎｅｔｉｃ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｂｙ Ｄｏｕｂｌｅ—Ｓｔｒａｎｄｅｄ ＲＮＡ ｉｎ Ｃａｅ— ｎｏｒｈａｂｄｉｔｉｓ Ｅｌｅｇａｎｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ，１９９８，３９１（６６６９）：８０６—８１１． ［２］刘元宁，常亚萍，李 ，等．针对ＨＩＮＩ病毒的多特征ｓｉＲＮＡ设计［Ｊ］．吉林大学学报：工学版，２０１０，４０（３）：７７６—７８１． ＬＩＵ Ｙｕａｎ—ｎｉｎｇ，ＣＨＡＮＧ Ｙａ—ｐｉｎｇ，ＬＩ Ｚｈｉ，ｅｔ ａ１．ｓｉＲＮＡ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ Ｈ１ Ｎ１ Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｍｕｌｔｉ—Ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１０，４Ｏ（３）：７７６—７８１． ［３］ＭＯＨＡＭＭＥＤ ＡＭＡＲｚＧｕ１０ｕＩ，ＨＡＮＳ ＰＲＹＤＺ．Ａｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｆｏｒ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｓｉＲＮＡ Ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ［Ｊ］．Ｂｉｏ— ｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａｌ Ｒｅｓｅａｒｃｈ，２００４，３１６（４）：１０５０－１０５８． ［４］ＡＮＧＥＬＡ Ｒ，ＬＥＡＫＥ Ｄ，ＢＯＥＳＥ Ｑ，ｅｔ ａ１．Ｒａｔｉｏｎａｌ Ｓｉｒｎａ Ｄｅｓｉｇｎ ｆｏｒ ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ［Ｊ］．Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２００４，２２（３）： ３２６—３３Ｏ． ［５］许德晖，黄辰，刘利英，等．高效ｓｉＲＮＡ设计的研究进展［Ｊ］．遗传，２００６，２８（ｉｉ）：１４５７—１４６１． ＸＵ Ｄｅ－ｈｕｉ，ＨＵＡＮＧ Ｃｈｅｎ，ＬＩＵ Ｌｉ－ｙｉｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｓｉＲＮＡ Ｄｅｓｉｇｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ［Ｊ］．Ｈｅｒｅｄｉｔａｒｙ，２００６，２８（１１）：１４５７— １４６１． ［６］ＣＨＡＮ Ｃｈｉ—ｙｕ，ＣＡＲＭＡＣＫ Ｃ Ｓ．Ａ Ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＧＣ－Ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｎ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒ— ｅｎｃｅ［Ｊ］．ＢＭＣ Ｂｉｏｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ，２００９，１０（ｓ１）：３３． ［７］ＳＩＭＯＮＥ ＭＯＣＥＬＬＩＮ，ＭＡＵＲＩＺＩＯ ＰＲＯＶＥＮＺＡＮＯ．ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：Ｌｅａｒｎｉｎｇ Ｇｅｎｅ Ｋｎｏｃｋ～Ｄｏｗｎ ｆｒｏｍ Ｃｅｌｌ Ｐｈｙｓｉ— ｏｌｏｇｙ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎａｌ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ，２００４，２（１）：３９． ［８］ＡＬＩＳＴＡＩＲ Ｍ ＣＨＡＬＫ，ＣＬＡＥＳ ＷＡＨＬＥＳＴＥＤＴ，ＥＲＩＫ Ｌ Ｌ ＳＯＮＮＨＡＭＭＥＲ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｉＲＮＡ［Ｊ］．Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ｒｅｓ Ｃｏｍｍｕｎ，２００４，３１９（１）：２６４—２７４． ［９］徐宝林，于大川，高冬，等．ｓｉＲＮＡ序列特征的ＲＮＡ干扰效率预测的新方法［Ｊ］吉林大学学报：信息科学版，２０１１，２９ （５）：４３６—４４３． ＸＵ Ｂａｏ—ｌｉｎ，ＹＵ Ｄａ－ｃｈｕａｎ，ＧＡＯ Ｄｏｎｇ，ｅｔ ａ１．Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ ｏｆ ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｓｉＲＮＡ ２Ｏ２ 吉林大学学报（信息科学版） 第３Ｏ卷 Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ，２０１１，２９（５）：４３６—４４３． ［１Ｏ］ＯＶＥＲＨＯＦＦ Ｍ，ＡＬＫＥＮ Ｍ，ＦＡＲ Ｒ Ｋ，ｅｔ ａ１．Ｌｏｃａｌ ＲＮＡ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｓｉＲＮＡ Ｅｆｆｉｃａｃｙ：Ａ Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ｇｌｏｂａ１ Ａｎａｌｙｓｉｓ ＥＪ］．Ｍｏ１ Ｂｉｏ１，２００５，３４８（４）：８７１—８８１． ［１１］ＬＵＯ Ｋ Ｑ，ＣＨＡＮＧ Ｄ Ｃ．Ｔｈｅ Ｇｅｎｅ－Ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ Ｓｉｒｎａ ｉｓ Ｓｔｒｏｎｇｌｙ Ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｏｎ ｔｈｅ Ｌｏｃａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｍＲＮＡ ａｔ ｔｈｅ Ｔａｒｇｅｔｅｄ Ｒｅｇｉｏｎ［Ｊ］．Ｂｉｏｃｈｅｍ Ｂｉｏｐｈｙｓ Ｒｅｓ Ｃｏｍｍｕｎ，２００４，３１８（１）：３０３—３１０． ［１２］ＳＴＥＦＦＥＮ ＳＣＨＵＢＥＲＴ，ＡＲＮＯＬＤ ＧＲＵＮＷＥＬＬＥＲ，ＶＯＬＫＥＲ Ａ ＥＲＤＭＡＮＮ，ｅｔ ａ１．Ｌｏｃａｌ ＲＮＡ Ｔａｒｇｅｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｉｎ— ｆｌｕｅｎｃｅｓ ｓｉＲＮＡ Ｅｆｆｉｃａｃｙ：Ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｉｎｔｅｎｔｉｏｎａｌｌｙ Ｄｅｓｉｇｎｅｄ Ｂｉｎｄｉｎｇ Ｒｅｇｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｍｏｌ Ｂｉｏｌ，２００５，３４８（４）： ８８３—８９３． ［１３］ＹＩＵ Ｓ Ｍ，ＷＯＮＧ Ｐ Ｗ，ＬＡＭ Ｔ Ｗ，ｅｔ ａ１．Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ ｏｆ Ｉｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｉＲＮＡｓ ａｎｄ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｉＲＮＡ Ｄｅｓｉｇｎ Ｔｏｏｌ［Ｊ］．Ｂｉｏｉｎｆｏｒ— ｍａｔｉｃｓ，２００５，２１（２）：１４４—１５１． ［１４］ＶＯＬＫＥＲ ＰＡＴＺＥＬ，ＳＡＳＣＨＡ ＲＵＴＺ，ＩＳＡＢＥＬＬ ＤＩＥＴＲＩＣＨ，ｅｔ ａ１．Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ｓｉＲＮＡｓ Ｐｒｏｄｕｃｉｎｇ Ｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ Ｇｕｉｄｅ— ＲＮＡｓ Ｒｅｓｕｌｔｓ ｉｎ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｌ，Ｊ］．Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２００５，２３（１１）：１４４０—１４４４． ［１５］ＪＡｃＫｓ０Ｎ Ａ Ｉ ，ＢＡＲＴＺ Ｓ Ｒ，ＳＣＨＥＬＴＥＲ Ｊ，ｅｔ ａ１．Ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ Ｐｒｏｆｉｌｉｎｇ Ｒｅｖｅａｌｓ Ｏｆｆ－Ｔａｒｇｅｔ Ｇｅｎｅ Ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ ｂｙ ＲＮＡｉ ＦＪ］．Ｎａｔ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ，２００３，２１（６）：６３５—６３７． ｒ１６１ＡＭＡＮＤＡ ＢＩＲＭＩＮＧＨＡＭ，ＥＭＩＬＹ Ｍ ＡＮＤＥＲＳＯＮ，ＡＮＧＥＬＡ ＲＥＹＮＯＬＤＳ，ｅｔ ａ１．３’ＵＴＲ Ｓｅｅｄ Ｍａｔｃｈｅｓ，Ｂｕｔ Ｎｏｔ Ｏ ｖｅｒａｌｌ Ｉｄｅｎｔｉｔｙ，ａｒｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ＲＮＡｉ Ｏｆｆ～Ｔａｒｇｅｔｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ Ｍｅｔｈｏｄｓ，２００６，３（３）：１９９—２０４． ［１７￣ＲＹＡＮ Ｌ ＢＯＵＤＲＥＡＵ，ＲＹＡＮ Ｍ ＳＰＥＮＧＬＥＲ，ＢＥＶＥＲＬＹ Ｌ ＤＡＶＩＤＳＯＮ．Ｒａｔｉｏｎａｌ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ ｓｉＲＮＡｓ： Ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ Ｏｆｆ－Ｔａｒｇｅｔｉｎｇ Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｔｏ Ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ Ｓａｆｅｔｙ ｏｆ ＲＮＡｉ Ｔｈｅｒａｐｙ ｆｏｒ Ｈｕｎｔｉｎｇｔｏｎ＇ｓ Ｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ／（）Ｌ］．（２０１１一ｏ９ ２７）．［２０１１－１０—０１１．ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎａｔｕｒｅ．ｃｏｍ／ｍｔ／ｊｏｕｒｎａｌ／ｖａｏｐ／ｎｃｕｒｒｅｎｔ／ｆｕｌｌ／ｍｔ２０１１１８５ａ．ｈｔｍ１． ，１１８］ＭＡＮＯＨＡＲＡＮ Ｍ．ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｌｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｓｍａｌｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｉｎｇ ＲＮＡｓ［Ｊ］．Ｃｕｒｒ Ｏｐｉｎ Ｃｈｅｍ Ｂｉｏｌ， ２００４，８（６）：５７０—５７９． ［１９￣ＣＨＥＮ Ｘ，ＤＵＤＧＥＯＮ Ｎ，ＳＨＥＮ Ｌ，ｅｔ ａ１．Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ Ｇｅｎｅ Ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ ０１ｉｇｏｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ ｆｏｒ Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖｅｒｙ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｄｒｕｇ Ｄｉｓｃｏｖ Ｔｏｄａｙ，２００５，１０（８）：５８７—５９３． ｒ２Ｏ］ＳＨＵＩＣＨＩ ＨＯＳＨＩＫＡ，ＮＯＲＩＡＫＩ ＭＩＮＡＫＡＷＡ，ＨＩＲＯＹＵＫＩ ＫＡＭＩＹＡ，ｅｔ ａ１．ＲＮＡ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｉｎｄｕｃｅｄ ｂｙ Ｓｉｒｎａｓ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ ｗｉｔｈ ４’。Ｔｈｉｏｒｉｈｏｎｕｃｌｅｏｓｉｄｅｓ ｉｎ Ｃｕｌｔｕｒｅｄ Ｍａｍｍａｌｉａｎ Ｃｅｌｌｓ［Ｊ］．ＦＥＢＳ Ｌｅｔｔ，２００５，５７９（１４）：３１１５－３１１８． ［２１］Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｍｉｃｒｏＲＮＡｓ［ＥＢ／０Ｌ］．（２０１１－０９—２７）．１，２０１１－１０—０１］．ｈｔｔｐ：／／ｚｈ．ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｏｒｇ／ｗｉｋｉ／ＭｉＲＮＡ． ｒ２２］ＳＡＹＤＡ Ｍ ＥＩ ＢＡＳＨＩＲ，ＪＡＶＩＥＲ ＭＡＲＴＩＮＥＺ，ＡＧＮＩＥＳＺＫＡ ＰＡＴＫＡＮＩＯＷＳＫＡ，ｅｔ ａ１．Ｆｕｎｃｔｉｏｎａ１ Ａｎａｔｏｍｙ ｏｆ ｓｉｒＮＡ ｆｏｒ Ｍｅｄｉａｔｉｎｇ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ＲＮＡｉ ｉｎ Ｄｒｏｓｏｐｈｉｌａ Ｍｅｌａｎｏｇａｓｔｅｒ Ｅｍｂｒｙｏ Ｌｙｓａｔｅｌ，Ｊ￣．ＥＭＢＯ，２００１，２０（２３）：６８７７—６８８８． （责任编辑：刘俏亮）