我们能控制基因遗传吗？新的RNA研究表明这是可能的

UMD研究人员发现了基因调控的关键机制，可以改善…

　　

从线虫到人类：基因调控机制为RNA药物开发带来新希望

马里兰大学的研究人员揭示了基因调控的关键机制，这一发现有望改进基于RNA的药物设计。近年来，RNA疫苗和双链RNA（dsRNA）疗法的成功证明了基于RNA的药物在对抗人类疾病方面的巨大潜力。然而，如何将这些RNA分子有效地输送到细胞中仍然是一个重大挑战。

2025年2月4日发表在《eLife》杂志上的一项新研究，可能会为基于RNA的药物开发带来突破。马里兰大学的研究人员以秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）为模型，研究了dsRNA分子如何自然进入细胞并影响多个后代。他们的发现揭示了线虫细胞中dsRNA摄取的几种途径，这一发现可能为人类药物输送方法提供新的思路。

“我们的发现挑战了之前关于RNA运输的假设。”该研究的资深作者Antony Jose说，他是马里兰大学细胞生物学和分子遗传学副教授。“我们发现RNA分子不仅可以在细胞之间传递特定的指令，还可以跨越许多代，这为我们目前对遗传机制的理解增加了一个新的维度。”

研究小组发现，一种名为SID-1的蛋白质在dsRNA传递信息时起着关键作用。SID-1在调节基因的跨代传递过程中也发挥着重要作用。然而，当研究人员移除SID-1蛋白后，他们观察到线虫在将基因表达变化传递给后代方面变得更加高效。事实上，这些变化持续了100多代，即使在将SID-1重新引入线虫体内后，这种效应仍然存在。

“有趣的是，类似SID-1的蛋白质在包括人类在内的许多其他动物中也存在。”Jose说，“了解SID-1及其作用机制对人类医学具有重大意义。如果我们能够理解这种蛋白质如何控制细胞之间的RNA转移，我们就有望开发出更有效的针对人类疾病的靶向治疗方法，甚至可能控制某些疾病状态的遗传传递。”

研究小组还发现了一种名为sdg-1的基因，它有助于调节“跳跃基因”——一种倾向于在染色体上移动或复制到不同位置的DNA序列。虽然跳跃基因可以引入新的基因变异，这可能是有益的，但它们更有可能破坏现有序列并导致疾病。研究人员发现，sdg-1位于跳跃基因内，但产生的蛋白质能够控制跳跃基因的活动，从而形成一个自我调节回路，防止不必要的运动和变化。

Jose解释说：“这些细胞机制如何维持这种微妙的平衡，这非常有趣。就像一个恒温器将房间保持在合适的温度，既不会太热也不会太冷。该系统需要足够灵活，以允许一些‘跳跃’活动，同时防止可能对生物体造成伤害的过度运动。”

Jose认为，这些发现为动物如何调节自己的基因并在几代之间保持稳定的基因表达提供了宝贵的见解。研究这些机制可能为未来人类遗传性疾病的创新治疗铺平道路。

展望未来，该团队计划研究与不同类型dsRNA运输相关的机制，SID-1的定位，以及为什么某些基因在几代之间受到调节，而其他基因则没有。

“我们只是触及了表面。”Jose说，“我们的发现只是了解外源RNA如何导致持续几代的遗传变化的开始。这项工作将帮助科学家更好地了解如何更有效地设计和向患者提供基于RNA的药物。