近日，中國農業科學院
生物技術研究所王磊研究員申請的專利“表達發卡RNA的DNA分子及其構建方法和應用”獲歐盟發明專利授權。該發明專利為構建大規模的RNA干擾（RNAi）文庫進而創制RNAi突變體庫提供了新的方法體系，為功能基因組學研究以及重要功能基因的挖掘奠定了基礎。
RNA是單鏈線形分子，只有局部區域為雙鏈結構。這些結構是由于RNA單鏈分子通過自身回折使得互補的堿基對相遇，形成氫鍵結合而成的，稱為發卡結構。發卡RNA 是一種具有發卡結構的RNA，包括一個由雙鏈RNA構成的莖（stem），中間由一個環（loop）序列分隔，其中的莖可以被DCL類酶（一種核糖核酸內切酶）加工成干擾小RNA（siRNA），siRNA使細胞中與其同源的mRNA發生降解而導致基因沉默，也就是常說的RNA干擾（RNAi）。目前RNAi技術已經發展成為遺傳分析強有力的工具,在基因功能分析鑒定方面發揮越來越大的作用。構建大規模的RNAi文庫進而創制RNAi突變體庫是功能基因組學研究和重要基因挖掘的重要手段之一, 因此如何利用既簡單經濟，又高效的方法構建特定物種的RNAi文庫就成為關鍵問題。
為了解決這一難題，科研人員對發卡RNA的構建方法進行了深入研究，采用了創新性的設計方案，解決了構建過程中的兩個關鍵的技術難題。首先是經過巧妙的設計把雙鏈的目的基因連接為封閉的單鏈環狀DNA；其次是創造性地采用滾環復制的方法對其進行擴增，在擴增DNA的同時直接合成具有反向重復結構的雙鏈DNA，創建了一種高效的滾環復制介導的發卡RNA構建系統(Rolling circle amplification-Mediated Hairpin RNA, RMHR)。
近年來，王磊研究員課題組在小RNA研究方面取得多項成果，利用RMHR系統，已成功地把擬南芥和水稻的cDNA文庫轉變成了發卡RNA文庫(lhRNA library)，并獲得了大量的擬南芥和水稻突變體材料，為功能基因組的研究提供了一個新型高效的研究體系和技術平臺。（通訊員 崔艷）
