近日，中国农业科学院生物技术研究所王磊研究员申请的专利“表达发卡RNA的DNA分子及其构建方法和应用”获欧盟发明专利授权。该发明专利为构建大规模的RNA干扰（RNAi）文库进而创制RNAi突变体库提供了新的方法体系，为功能基因组学研究以及重要功能基因的挖掘奠定了基础。     RNA是单链线形分子，只有局部区域为双链结构。这些结构是由于RNA单链分子通过自身回折使得互补的碱基对相遇，形成氢键结合而成的，称为发卡结构。发卡RNA 是一种具有发卡结构的RNA，包括一个由双链RNA构成的茎（stem），中间由一个环（loop）序列分隔，其中的茎可以被DCL类酶（一种核糖核酸内切酶）加工成干扰小RNA（siRNA），siRNA使细胞中与其同源的mRNA发生降解而导致基因沉默，也就是常说的RNA干扰（RNAi）。目前RNAi技术已经发展成为遗传分析强有力的工具,在基因功能分析鉴定方面发挥越来越大的作用。构建大规模的RNAi文库进而创制RNAi突变体库是功能基因组学研究和重要基因挖掘的重要手段之一, 因此如何利用既简单经济，又高效的方法构建特定物种的RNAi文库就成为关键问题。
    为了解决这一难题，科研人员对发卡RNA的构建方法进行了深入研究，采用了创新性的设计方案，解决了构建过程中的两个关键的技术难题。首先是经过巧妙的设计把双链的目的基因连接为封闭的单链环状DNA；其次是创造性地采用滚环复制的方法对其进行扩增，在扩增DNA的同时直接合成具有反向重复结构的双链DNA，创建了一种高效的滚环复制介导的发卡RNA构建系统(Rolling circle amplification-Mediated Hairpin RNA, RMHR)。
    近年来，王磊研究员课题组在小RNA研究方面取得多项成果，利用RMHR系统，已成功地把拟南芥和水稻的cDNA文库转变成了发卡RNA文库(lhRNA library)，并获得了大量的拟南芥和水稻突变体材料，为功能基因组的研究提供了一个新型高效的研究体系和技术平台。（通讯员 崔艳）