其他小分子

除mRNA、tRNA和rRNA外，细胞内还存在有各种小分子RNA，如小核RNA、小核仁RNA、小细胞质RNA、小催化性RNA和小干扰RNA等。它们分布在细胞内的不同部位，具有多方面的生理功用。

（一）小催化性RNA——核酶

核酶是指具有催化活性的RNA。1981年，Thomas Cech在研究四膜虫rRNA的加工过程中，发现rRNA具有自我剪接的功能，随称之为核酶（ribozyme）。与此同时，Sydney Altman发现核糖核酸酶P（RNase P）中的RNA可单独剪切tRNA前体5′端的前导序列。为此他们获得1989年的诺贝尔化学奖。后来人们又发现人工合成的DNA也具有催化活性，称之为脱氧核酶。

核酶具有核酸内切酶和连接酶的功能。核酶催化的机制是亲核攻击的转酯反应。核酶可有锤头型核酶和发夹型核酶。锤头型核酶有三个螺旋茎及1～3个环构成，并包括催化核心和剪切位点。分子中有13个保守的核苷酸残基（图2－10）。

图2－10　锤头型核酶的结构示意图

核酶的发现是对RNA功能的重要补充，也打破了传统酶学的概念。现在核酶已成为基因治疗研究中的一种手段，人们可以人工设计各种类型的核酶，用来破坏病毒基因或干预细胞基因的异常表达等。

（二）小干扰RNA

RNA干扰（RNA inference，RNAi）是由同源双链RNA触发靶mRNA的降解而产生的基因沉默过程。RNA干扰研究源自于Craig Mello和Andrew Fire的实验观察，线虫中双链RNA能引起同源基因的高效和序列特异性沉默。由于他们在RNA干扰研究中的贡献而获得2006年的诺贝尔化学奖。基因沉默的主要靶标是基因的转录本－mRNA。真核细胞内的双链RNA先经Dicer酶切割成21nt～24nt（核苷酸，nucleotide，nt）小干扰RNA，并与同源互补的mRNA结合，诱导靶mRNA降解。目前认为，RNAi在胚胎发育早期起重要作用。RNAi技术已成为细胞基因功能分析以及基因治疗等的技术平台。