5月14日的《Nature》雜志以封面文章形式發表了德克薩斯大學西南醫學中心劉一的一篇RNAi研究前沿文章，劉一教授發現了一類新的RNAi分子，qiRNA。人們對RNAi的了解又深入了一步。
為了讓讀者更進一步的了解qiRNA，生物通記者采訪了文章的通訊作者劉一教授，百忙中的劉一教授爽快的接受了我們的采訪。
目前，劉一任德克薩斯大學西南醫學中心生理系教授，他的實驗室主要從事生物晝夜節律分子機理與RNAi兩方面的研究。
以下就qiRNA的問題采訪劉一教授。
記者：您發現的這類qiRNA與我們常規的siRNA有什么樣的區別?
劉一：脈孢菌的qiRNAs與siRNA在大小上不同，相比siRNA要小2-3nts，其產生機制和發揮的生物功能也與siRNA不一樣。合成qiRNA，首先要以單鏈RNA(single-stranded RNA,ssRNA)為模板，這類模板被稱為變體RNA(aberrant RNAs，aRNAs)。aRNA能被依賴于RNA的RNA聚合酶(RdRPs)特異性識別，在酶的作用下合成雙鏈RNA(double stranded RNA，dsRNA)。然而，aRNA具體的合成過程以及如何被RdRPs識別，這些都是未知的。
記者：qiRNA的發現有什么重要的意義?
劉一：我們的研究小組的研究取得了兩個重要的成果，我們首次發現了DNA損傷與RNAi路徑的特殊關聯。qiRNA的合成由DNA損傷誘導啟動，DNA損傷會啟動損傷應答，合成qiRNA抑制蛋白翻譯。我們發現在DNA重組和轉座子轉座過程中自發性的DNA損傷會激發DNA重復序列產生多種小RNA(small RNA)。
其次，我們的研究成果對小RNA和aRNA的生物合成的研究具有重要的意義。在研究qiRNA的過程中，我們發現合成qiRNA首先需要有DNA損傷誘導的aRNA做模板。令人驚訝的是，常規的依賴DNA的RNA聚合酶(polⅠ,Ⅱ&Ⅲ)并不能用來轉錄aRNA，這表明aRNA的合成過程依賴一種新的依賴DNA的RNA聚合酶(DNA-dependent RNA polymerases，DdRP)。先前的研究認為，DdRP QDE-1是在aRNA合成后才發揮功能，而我們的研究發現QDE-1其實在aRNA的合成前期發揮重要的作用。并且，我們還發現QDE-1不僅是RdRP，還是一種依賴DNA的RNA聚合酶(DNA-dependent RNA polymerases，DdRP)。它首先用其DdRP的活性轉錄aRNA，接著用其RdRP的活性合成dsRNA。自aRNA被QDE-1合成后，其優先地被QDE-1識別合成dsRNA，我們的研究模型正好完美的解釋了這一現象。
記者：以真菌為研究模型，所得出的結論能推及到高等生命嗎?
劉一：其實，很多人都不知道脈孢菌其實是第一個用來研究RNAi的模型系統。實際上，RdRP QDE-1是最早鑒定的與RNAi有關的基因(1999)。此外，RecQ helicase QDE-3和Argonaute protein QDE-2緊接著就被發現了(分別在1999和2003年被發現)。顯然的，脈孢菌是研究RNAi的生物模型，它具有遺傳學和生化操作學方面的優勢，我們用脈孢菌研究得出的結論對研究高等真核生物的RNAi機制具有重要的指導意義。
記者：在您的研究過程中，主要采用的技術有哪些?最關鍵的技術要點在哪?
劉一：我們主要用的還是常規的技術，不過，我們有將生化，分子生物學和遺傳學技術有機地結合起來解決一些關鍵的問題。
記者：對于qiRNA，未來您的研究計劃有哪些?
劉一：未來，我們將繼續研究qiRNA的功能和發生機制。
記者：您能談談，RNAi領域未來研究的趨勢嗎?很多科學家都認為RNAi具有極其廣闊的臨床應用前景，您有什么看法，要走向臨床，RNAi還有哪些困難要克服?
劉一：目前RNAi領域在集中研究Agarnaute binding small RNAs和它們的功能，其他小RNA和非編碼RNA其實在諸多生物過程中起關鍵的作用，這是個巨大的課題，還有很多的結構功能以及調節機制沒有被披露。
我認為，在未來RNAi將完全改變人們用藥的方式，一旦找到完善的RNAi傳遞方式就可以完成這一夢想。在走向臨床方面，主要的障礙在于治療性RNAi的傳遞系統。只有克服這一難題才可能將RNAi技術應用于臨床。
記者：RNAi領域可以說是一個迅速發展起來的學科，要保持走在前沿，您覺得對科學研究工作者有哪些要求?如何做到不斷創新，突破?青年學子應該如何培養科學思維?
要走在前沿，我覺得需要不斷地去發現了解重要的生物學問題，并且深入持久地挖掘生物學問題背后的機制。
不斷創新突破的關鍵在于，保持問題驅動性(question- driven)的探索精神。
十分感謝劉一教授在百忙中抽空接受生物通的采訪。
生物通報道，美國德克薩斯大學西南醫學中心生理系，芬蘭赫爾辛基大學生物科技學院生物與環境科學系以及西南醫學中心細胞生物學系的研究者在最新一期的Nature上發表qiRNA is a new type of small interfering RNA induced by DNA damage文章，列為該期Nature雜志的封面文章。
文章通訊作者是華人科學家，德克薩斯大學西南醫學中心生理系的劉一(Yi Liu，生物通譯)教授，劉一實驗室主要從事生物晝夜節律分子機理與RNAi兩方面的研究。
RNA 干涉 (RNAi)是從真菌到人類都保留下來的一個基因沉默機制。在RNAi過程中siRNA和其他microRNA扮演重要的角色，它們直接調控基因的表達活性。要生成這些RNA(siRNA和microRNA)必須先合成一些變體的RNA(aberrant RNAs，aRNAs)或是前體RNAs(pre-RNAs)，變體RNAs和前體RNAs能被依賴于RNA的RNA聚合酶識別，指導它們合成雙鏈RNA。然而，aRNA的合成與識別機制一直不明。
劉一等人發現，在絲狀真菌Neurospora crassa中，當DNA受到損傷時會誘導合成Argonaute蛋白QDE-2和一類新的小RNAs(Small RNAs)，這類小RNAs能與QDE-2相互作用，由大約20-21個核苷酸組成(比脈孢菌的siRNA要少幾個核苷酸)，偏愛5‘端的尿核甙，大部分起源于核糖體DNA基因座上，因此被稱為qiRNAs。
產生qiRNAs需有賴于RNA的RNA聚合酶QDE-1，the Werner and Bloom RecQ DNA helicase homologue QDE-3 以及 dicers參與。合成qiRNA的原料來自由DNA損傷所誘導產生的aRNAs，aRNAs作為qiRNA的前體，這一過程依賴于QDE-1與QDE-3。
研究結果表明，依賴于RNA的RNA聚合酶QDE-1是促進生成aRNA的酶。并且脈孢菌的RNAi突變常出現于DNA損傷情況下，這表明，RNAi對DNA損傷十分敏感，這也證明qiRNA是DNA損傷應答過程中的一環節，它能抑制細胞內錯誤蛋白的翻譯，避免DNA損傷對細胞帶來的傷害。
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