反義核酸是指能夠與特定mRNA精確互補、特異阻斷其翻譯的RNA或脫氧核糖核酸分子。這一技術(shù)被稱為反義核酸技術(shù)，其中包括反義核糖核酸、反義DNA和核酶（ribozymes）。反義核酶作為一種基因下調(diào)調(diào)節(jié)劑，在抑制有害基因表達和控制基因過度表達方面發(fā)揮了重要作用。
原理機制
來源
反義核酸可以通過多種途徑獲得，包括人工合成的短小反義寡聚核苷酸（antisense oligodeoxyncleotides，AON），這些AON可以是未經(jīng)修飾的，也可以是經(jīng)過硫代磷酸酯化（PS）、磷酸二酯化（PO）和甲基化的修飾。另一種方法是使用人工表達載體，包括單個基因和多個基因的聯(lián)合反義表達載體，它們是通過基因重組技術(shù)將靶基因序列反向插入到載體的啟動子和終止子之間的產(chǎn)物。第三種來源是天然存在的反義核酸分子，雖然分離純化較為困難。
抑制機制
反義RNA
反義RNA是一段能夠與mRNA完全互補的小分子RNA或寡聚核苷酸片段。它可以抑制mRNA的翻譯過程，同時也能影響基因脫氧核糖核酸的轉(zhuǎn)錄。具體來說，反義RNA通過與mRNA結(jié)合形成空間位阻，阻礙核糖體與其結(jié)合，或者激活內(nèi)源性RNase或核酶，導致mRNA降解。此外，反義RNA還能抑制轉(zhuǎn)錄后mRNA的加工修飾，并防止成熟的mRNA從細胞核轉(zhuǎn)移到細胞質(zhì)中。
反義DNA
反義DNA則是指能夠與基因DNA雙鏈中有義鏈互補結(jié)合的短小DNA分子。它主要通過與基因DNA雙螺旋的調(diào)控區(qū)特異結(jié)合形成DNA三聚體（triplex），或者與DNA編碼區(qū)結(jié)合，從而終止正在進行的mRNA轉(zhuǎn)錄。
核酶
核酶是由Cech等人發(fā)現(xiàn)的一種具有酶催化活性的核糖核酸，它能在RNA前體成熟的過程中精確地自我切除某些片段并重新連接。核酶廣泛存在于生物細胞中，具有錘頭狀和發(fā)夾兩種結(jié)構(gòu)。它的酶活性中心由兩個臂和中間的功能區(qū)組成，這兩個臂序列高度保守，與靶RNA特異互補結(jié)合，相當于一種反義RNA，而功能區(qū)則可通過降解RNA的磷酸二酯鍵而分解消化靶RNA。核酶在作用過程中不會消耗自身，而是依賴于嚴格的空間結(jié)構(gòu)形成，裂解部位通常位于靶RNA分子中GUX三聯(lián)體（X：C、U、A）下游方向即3'端。除了天然存在，核酶也可以人工合成，通過設計特異性序列和利用基因工程技術(shù)生產(chǎn)。
特點優(yōu)勢
反義核酸作為基因治療藥物之一，具有高度特異性、高生物活性、豐富的信息量、高效性和最優(yōu)化的藥物設計等特點。由于其通過特異的堿基互補配對作用于靶核糖核酸或脫氧核糖核酸，類似于“生物導彈”，并且可以直接阻止疾病基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯，因此被認為是一種理想的基因治療方法。此外，反義核酸還具有低毒性和安全性，因為它在生物體內(nèi)的存留時間有限，且最終會被降解消除，避免了轉(zhuǎn)基因療法中可能出現(xiàn)的風險。
應用
反義核酸技術(shù)在寄生昆蟲學領(lǐng)域的應用已經(jīng)取得了一定進展，特別是在對抗原蟲類寄生蟲如瘧原蟲、錐蟲和利什曼原蟲等方面。在瘧原蟲的研究中，DHFR-TS是AON抗瘧作用的主要靶基因。瘧原蟲的DHFR-TS對于維持瘧原蟲四氫葉酸水平和DNA合成至關(guān)重要，同時也是瘧原蟲脫氧胸苷酸生物合成唯一通路中必不可少的酶。AON可以通過納蟲微管進入感染紅細胞中的瘧原蟲，對體外培養(yǎng)的瘧原蟲具有明顯的抑制作用。
參考資料 >
反義核酸類藥物的藥理學研究進展.百度學術(shù)搜索.2024-11-08
反義核酸技術(shù)的現(xiàn)狀.百度學術(shù)搜索.2024-11-08
反義核酸抑制TGF-β表達及對肝纖維化調(diào)節(jié)的研究.百度學術(shù)搜索.2024-11-08