反義RNA-定義 
反義RNA是指與mRNA互補(bǔ)的RNA分子, 也包括與其它RNA互補(bǔ)的RNA分子。由于核糖體不能翻譯雙鏈的RNA，所以反義RNA與mRNA特異性的互補(bǔ)結(jié)合, 即抑制了該mRNA的翻譯。通過控制mRNA的翻譯是原核生物基因表達(dá)調(diào)控的一種方式，zui早是在E.coli 的產(chǎn)腸桿菌素的Col E1質(zhì)粒中發(fā)現(xiàn)的,許多實(shí)驗(yàn)證明在真核生物中也存在。近幾年來通過人工合成的基因, 并將其導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)轉(zhuǎn)錄成, 即能抑制某特定基因的表達(dá),阻斷該基因的功能, 有助于了解該基因?qū)?xì)胞生長和分化的作用。同時(shí)也暗示了該方法對腫瘤實(shí)施基因治療的可能性。 

-來源  
細(xì)胞中的來源有兩種途徑∶*是反向轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，在多數(shù)情況下, 是特定靶基因互補(bǔ)鏈反向轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物, 即產(chǎn)生mRNA和的DNA是同一區(qū)段的互補(bǔ)鏈。第二種來源是不同基因產(chǎn)物，如OMPF基因是大腸桿菌的膜蛋白基因，與透性有關(guān)，其反義基因MICFZE則為另一基因。
-分類 編輯本段回目錄
的分類和作用機(jī)制：下表總結(jié)了原核細(xì)胞內(nèi)天然存在的11種。這些按其作用機(jī)制可經(jīng)分為三大類。
調(diào)節(jié)水平 靶RNA 分類 功能 來源 
轉(zhuǎn)錄后水平 micF RNA ompF mRNA 1A OmpF合成 染色體 
oop RNA cⅡmRNA 1B 溶菌-溶源 噬菌體 
sar RNA antmRNA 1A 溶菌-溶源 噬菌體 
ouT RNA 轉(zhuǎn)位酶mRNA ⅠA 轉(zhuǎn)位作用 轉(zhuǎn)位子 
finp RNA traJ mRNA ⅠA DNA轉(zhuǎn)位 
sok RNA hok mRNA ⅠA 殺死作用 
copA RNA repA mRNA Ⅱ 復(fù)制 質(zhì)粒 
R1162RNA repⅠmRNA Ⅱ 復(fù)制 
pT181RNA repC mRNA Ⅱ 復(fù)制 
轉(zhuǎn)錄水平 ticRNA CAP mRNA Ⅲ cAMP結(jié)合蛋白 染色體 
復(fù)制前水平 RNAⅠ RNAⅡ Ⅲ DNA復(fù)制 質(zhì)粒 
Ⅰ類:這類直接作用于其靶mRNA的SD序列和/或編碼區(qū)，引起翻譯的直接抑制（ⅠA類）或與靶mRNA結(jié)合后引起該雙鏈RNA分子對RNA酶Ⅲ的敏感性增加，使其降解（ⅠB類）。Ⅱ類:這類與mRNA的SD序列的上游非編碼區(qū)結(jié)合，從而抑制靶mRNA的翻譯功能。其作用機(jī)制尚不*清楚，可能是與靶mRNA的上游序列結(jié)合后會引起核糖體結(jié)合位點(diǎn)區(qū)域的二級結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，因而阻止了核糖體的結(jié)合。Ⅲ類:這類可直接抑制靶mRNA的轉(zhuǎn)錄。
ticRNA（transcription inhibitory complementary RNA）是大腸桿菌中CAP蛋白（cAMP結(jié)合蛋白）的mRNA的。ticRNA的基因的啟動(dòng)子可被cAMP-CAP復(fù)合物所激活，從CAP mRNA的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)上游3個(gè)核苷酸處開始，以CAP mRNA的模板DNA鏈的互補(bǔ)鏈為模板，合成ticRNA。ticRNA具體長度不清楚，但是它是5'端一段正好和CAP mRNA的5'端有不*的互補(bǔ)，可以形成雙鏈的RNA雜交體。而在CAP mRNA上緊隨雜交區(qū)之后的是一段約長11bp的A，U豐富區(qū)。這樣的結(jié)構(gòu)十分類似于ρ不依賴性的轉(zhuǎn)錄終止子的結(jié)構(gòu)，從而CAP mRNA的轉(zhuǎn)錄剛剛開始不久后即迅速終止。從這個(gè)例子中我們可以看到CAP蛋白合成的自我調(diào)節(jié)作用。當(dāng)CAP合成達(dá)一定量后，即可與cAMP結(jié)合成cAMP-CAP復(fù)合物。再激活ticRNA的啟動(dòng)子轉(zhuǎn)錄出ticRNA，反過來抑制CAP-mRNA的合成。

-功能 
在原核生物中具有多種功能，例如調(diào)控質(zhì)粒的復(fù)制及其接合轉(zhuǎn)移，抑制某些轉(zhuǎn)位因子的轉(zhuǎn)位，對某些噬菌體溶菌-溶源狀態(tài)的控制等。下文僅舉數(shù)例。
1.調(diào)控細(xì)菌基因的表達(dá):對編碼CAP的基因的調(diào)控作用已如前述。這里再介紹一下micF RNA對ompF基因的表達(dá)的調(diào)控。ompF蛋白質(zhì)是大腸桿菌的外膜蛋白的主要成分這一。micF RNA是從另一基因（ompC基因）附近的DNA序列轉(zhuǎn)錄而來，和o-mpFn RNA的5'端有70%的序列互補(bǔ)，因此在體外micF RNA可以抑制ompF mRNA的翻譯。但是這種抑制作用在體內(nèi)是否重要尚有疑問，因?yàn)槿笔icF基因的菌株其ompF蛋白的表達(dá)只受到輕微的影響。
2.噬菌體溶菌/溶源狀態(tài)的控制:也參與了λ和P22噬菌體的溶菌/溶源狀態(tài)的控制。P22噬菌體編碼一種抗阻遏蛋白Ant，它可以抑制許多λ樣噬菌體的阻遏蛋白與DNA的結(jié)合。這對于剛剛感染細(xì)胞的P22建立λ樣原噬菌體（prophage）是有益的。但是Ant必須在嚴(yán)格的控制下，否則Ant的過分表達(dá)必將阻止溶源狀態(tài)的建立，而成為溶菌性的噬菌體。Ant蛋白質(zhì)表達(dá)的控制是利用（sarRNA）能與ant mRNA的翻譯起源區(qū)互補(bǔ)結(jié)合，從而抑制ant mRNA翻譯成Ant蛋白。
在λ噬菌體中cⅡ蛋白控制著溶菌或溶源狀態(tài)的選擇。cⅡ蛋白可以激活λPre啟動(dòng)子，該啟動(dòng)子控制的基因是λ噬菌體整合作用所必須的，且同時(shí)能抑制λ噬菌體的復(fù)制。cⅡ蛋白的另一功能是延緩λ晚期基因的表達(dá)，其作用機(jī)制是cⅡ蛋白激活PaQ的啟動(dòng)子，轉(zhuǎn)錄出PaQRNA。PaQRA是編碼Q蛋白的mRNA的。因此，PaQRNA能與QmRNA配對雜交而抑制其翻譯，而Q蛋白早已知道是晚期基因表達(dá)的激活蛋白。
cⅡ基因本身的表達(dá)還受到稱為oopRNA的的調(diào)控。oopRNA與cⅡ基因的3'端互補(bǔ)，但其具體作用機(jī)制尚不清楚。
3.IS10轉(zhuǎn)位作用的抑制:outRNA是一種，可以和IS10編碼的轉(zhuǎn)位酶mRNA（INRNA）5'端結(jié)合而抑制其翻譯，當(dāng)細(xì)胞內(nèi)只有一個(gè)考貝IS10時(shí)，只能生成很少量的outRNA，故轉(zhuǎn)位酶仍可生成。但當(dāng)IS10的考貝數(shù)增多時(shí)，outRNA愈來愈多，其控制作用亦明顯增強(qiáng)，所以稱為多考貝抑制現(xiàn)象。這種現(xiàn)象可以防止IS10的過量堆積引起的細(xì)胞損害。

-人工合成 
既然在原核生物中對基因表達(dá)起著重要的調(diào)控作用，那末人工設(shè)計(jì)在天然狀態(tài)下不存在的來調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，想必也是可能的。這已在不少實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。
1.由于目前對靶mRNA的SD序列的上游區(qū)的結(jié)構(gòu)了解甚少，因此，在要設(shè)計(jì)Ⅱ類用于和靶mRNASD序列上游區(qū)結(jié)合，以期達(dá)到調(diào)節(jié)該mRNA翻譯的目的是比較困難的。
2.Ⅲ類是和mRNA的起始處結(jié)合而形成類似ρ-不依賴性的轉(zhuǎn)錄終止子而使轉(zhuǎn)錄水平上抑制靶基因的表達(dá)。因此，要設(shè)法在靶mRNA上找到一段連續(xù)的U序列，就可以設(shè)計(jì)出，與該U序列上游的mRNA鏈互補(bǔ)，以形成ρ-不依賴性終止子。理想的作用位點(diǎn)是在靶mRNA的5'端上游的非編碼區(qū)，以免受核糖體的影響。
3.只要靶基因的核苷酸順序已經(jīng)知道，就可以人工設(shè)計(jì)出Ⅰ類。有時(shí)還可設(shè)計(jì)同時(shí)具有Ⅰ類和Ⅲ類功能的。
我們還可以設(shè)計(jì)出天然存在的的來。這樣就可以拮抗原始對靶mRNA的抑制作用。而達(dá)到激活或加強(qiáng)某個(gè)靶基因的表達(dá)的目的。然而并不是所有的mRNA對其相應(yīng)的Ⅰ類都敏感。例如，有的mRNA壽命很短，只有1-2分鐘，它們和結(jié)合的機(jī)會較少，因而就較不敏感。反之，另一些mRNA則很穩(wěn)定，壽命可達(dá)十多分種，則其對相應(yīng)的的抑制作用就很敏感。此外，本身的穩(wěn)定性有很大的實(shí)際意義。顯然，穩(wěn)定的對靶mRNA的調(diào)節(jié)作用比不穩(wěn)定的要好。
使分子穩(wěn)定的方法如下：
[1]3'端帶有莖環(huán)結(jié)構(gòu)或類似ρ-不依賴性終止子結(jié)構(gòu)時(shí)，可以穩(wěn)定RNA分子。
[2]Gorski等還發(fā)現(xiàn)在T4噬菌體的基因32mRNA的5'端上游的莖環(huán)結(jié)構(gòu)及其附近的序列亦可穩(wěn)定RNA分子。所以在設(shè)計(jì)基因時(shí)，將產(chǎn)生3'及5'端這種二級結(jié)構(gòu)的序列克隆在基因的兩端。Hirashima等1986年發(fā)現(xiàn)，針對靶mRNA的SD序列和AUG區(qū)域的，要比單純對編碼區(qū)域的更為有效。1989年Hirashima又發(fā)現(xiàn)，針對SD序列和它的上游區(qū)域（但不包括AUG）的更為有效。在真核生物中，針對5'端非編碼區(qū)的更有效。但也有實(shí)驗(yàn)表明針對*內(nèi)含子的也同樣有效。
現(xiàn)在設(shè)計(jì)基因是時(shí)應(yīng)注意之點(diǎn)總結(jié)如下：
[1]長的并不一定比短的更為有效。
[2]在原核生物中針對SD序列及其附近區(qū)域的可能更有效。
[3]在真核生物中，對應(yīng)于5'端非編碼區(qū)的可能比針對編碼區(qū)的更有效。
[4]盡量避免在分子中出現(xiàn)自我互補(bǔ)的二級結(jié)構(gòu)。
[5]設(shè)計(jì)的分子中不應(yīng)有AUG或開放讀框，否則該亦會與核糖體結(jié)合而影響其與靶mRNA的配對結(jié)合。
[6]進(jìn)一步還可以將帶有ribozyme結(jié)構(gòu)的RNA連在的3'端尾上，當(dāng)與靶mRNA雜交后，即可利用其酶活性來降解靶mRNA。
此外，為了增強(qiáng)的作用，還可以采取一些額外措施，例如:[1]由于對靶mRNA的抑制作用有劑量依賴性，所以在構(gòu)建基因時(shí)，要選擇強(qiáng)的、可以誘導(dǎo)的啟動(dòng)子以增強(qiáng)本身的表達(dá)。[2]構(gòu)建許多個(gè)基因串連在一起，以得到線性重復(fù)的多拷貝基因，對提高的表達(dá)也有利。[3]RNA酶Ⅲ可以降解RNA:RNA雜交體，所以在構(gòu)建基因時(shí)，可將RNA酶Ⅲ的基因也同時(shí)轉(zhuǎn)化到靶細(xì)胞中并進(jìn)行表達(dá)。這樣，當(dāng)與靶mRNA結(jié)合后，RNA酶Ⅲ即可將其降解。這顯然有利于的抑制作用。
近年來，有關(guān)的研究進(jìn)展迅速，已經(jīng)應(yīng)用到抗病毒感染，研究癌基因的作用機(jī)制，探索腫瘤治療的可行途徑等方面。在今后一段時(shí)間內(nèi)，有關(guān)的研究肯定將會有更加迅速的進(jìn)展和更廣闊的應(yīng)用前景。

-技術(shù) 
隨著分子生物學(xué)和遺傳工程的發(fā)展，基因治療應(yīng)運(yùn)而生，反義技術(shù)是其中一種，它的基礎(chǔ)是根據(jù)核酸雜交原理設(shè)計(jì)針對特定靶序列的反義核酸，從而抑制特定基因的表達(dá)，包括、反義DNA及核酶（Ribozyme），它們通過人工合成和生物合成獲得。
（一），根據(jù)的作用機(jī)制可將其分為3類：Ⅰ類直接作用于靶mRNA的S D序列和（或）部分編碼區(qū)，直接抑制翻譯，或與靶mRNA結(jié)合形成雙鏈RNA，從而易被RNA酶Ⅲ 降解；Ⅱ類與mRNA的非編碼區(qū)結(jié)合，引起mRNA構(gòu)象變化，抑制翻譯；Ⅲ類則直接抑制靶mRNA的轉(zhuǎn)錄。 
（二）反義DNA是指一段能與特定的DNA或RNA以堿基互補(bǔ)配對的方式結(jié)合，并阻止其轉(zhuǎn)錄和翻譯的短核酸片段，主要指反義寡核苷酸，因更具藥用價(jià)值而倍受重視。
（三）核酶（ribozyme）是具有酶活性的RNA，主要參加RNA的加工與成熟。天然核酶可分為四類：（1）異體催化剪切型，如RNaseP；（2）自體催化的剪切型，如植物類病毒、擬病毒和衛(wèi)星RNA；（3）*組內(nèi)含子自我剪接型，如四膜蟲大核26SrRNA；（4）第二組內(nèi)含子自我剪接型。利用反義技術(shù)研制的藥物稱反義藥物。反義藥物作用于產(chǎn)生蛋白的基因，因此可廣泛應(yīng)用于多種疾病的治療，如傳染病、炎癥、心血管疾病及腫瘤等。與傳統(tǒng)藥物比較反義藥物更具選擇性及效率，因此也更低毒。基于上述特點(diǎn)反義藥物已成為藥物研究和開發(fā)的熱點(diǎn)。而且反義技術(shù)還可以應(yīng)用于生物科學(xué)的基礎(chǔ)研究。