科大揭RNA沉默關鍵機制 DICER「雙口袋」精準切割　助研癌症及遺傳病-中国通讯社

這項研究由科大生命科學部副教授阮俊英（右）領導，並由博士生Minh Khoa NGO（左）與Cong Truc LE共同完成。科大供圖。

香港文匯報訊（記者楊梓穎）香港科技大學（科大）研究團隊在生物學 RNA 沉默機制研究中取得突破性發現，發現人類體內關鍵核酸酶DICER能精準調控微小核糖核酸（microRNAs, miRNA）的機理。這一科研突破將有助推動基因調控研究的發展，為深入了解癌症、免疫系統疾病及遺傳疾病機制提供全新角度。這項研究由科大生命科學部副教授阮俊英領導，並由博士生Minh Khoa NGO與Cong Truc LE共同完成，研究成果已刊登於國際頂尖學術期刊《Nature》。

圖中概括展示DICER的決策過程。圖中展示了人類體內的關鍵核酸酶DICER如何像「智慧尺」一樣，精準決定在RNA上哪個位置進行切割。「G」路徑（左）：當RNA以字母G開頭時，它會嵌入一個綠色口袋。在一般情況下，這會導致較短的剪切（21 個單位）。然而，如果RNA具有特定的內部形狀，酵素會物理性地扭轉這條鏈（紅色線），覆蓋原本的規則，改為進行較長的切割（22 個單位）。「U」路徑（右）：當RNA以字母 U 開頭時，它會嵌入一個粉紅色口袋。這個口袋的形狀會自然地對準RNA，使其每次都進行較長的切割（22個單位），不論RNA的內部結構如何都會被導向該處進行切割。港大供圖。

RNA（核醣核酸）在細胞內負責傳遞和執行DNA遺傳訊息，並參與蛋白質製造及基因表現調控，甚至在某些病毒中充當遺傳物質。DICER則是RNA沉默系統中的核心核酸酶，猶如一把「精密剪刀」，可將雙股RNA切割成極短片段，讓細胞識別並關閉錯誤或多餘的基因訊息，猶如在文章中標記與刪除錯字。

科學界一直關注DICER如何做到高精準度切割。科大團隊運用高通量生化實驗及冷凍電子顯微鏡技術，在原子解析度下揭示DICER與RNA的相互作用，發現DICER在切割前會先進行構形調整，把RNA引導至正確位置，再透過酵素內部的5′端結合口袋的胺基酸精準定位，最後進入「切割就緒」狀態。

Minh Khoa Ngo表示：「冷凍電子顯微鏡技術讓我們在原子解析度上觀察RNA底物與DICER的結合過程，這些分子影像清晰展現了該核酸酶針對不同RNA序列做出的動態調整，從根本上改變了我們對其功能的認知。」

研究更首次發現，除已知偏好辨識尿嘧啶（U‑favoured）的5′端結合口袋外，DICER還具有一個全新的、偏好辨識鳥嘌呤（G‑favoured）的5′端結合口袋。兩者共同構成「雙口袋機制」，決定DICER在不同位置進行切割，為闡釋DICER如何適配並切割不同RNA序列提供了全新的理論依據。

阮俊英表示，這項發現的影響遠遠超越生物學基礎知識，不僅揭示了DICER如何整合5′端核苷酸種類、RNA結構基序（motifs），以及酵素內部結構域的動態變化以維持切割精準度，也為改良 RNA 疾病治療藥物及基因沉默技術奠定基礎，進一步為解析DICER相關遺傳疾病成因提供了新的研究方向。