揭開RNA沉默機制的奧秘

Boundless：科大團隊在DICER核酸酶上有什麼最新發現？ 

阮教授：我們的研究帶來了重大的新發現。DICER是一種在基因沉默中起關鍵作用的酶，我們發現它其實擁有一種「雙口袋」機制，可以精確地量度RNA長度，從而決定切割的位置，猶如一把「精密剪刀」。這個發現顛覆了科學界對DICER如何與RNA鏈相互作用的傳統認知。

Boundless：什麼是「基因沉默」？ 

阮教授：基因沉默是指減少或抑制特定基因表現的現象。這個過程可以在細胞內自然發生，也可以通過人工手段誘導實現。基因沉默技術可用於阻止目標基因製造蛋白質，幫助科學家探索基因功能、研究疾病成因，並開發基因治療方法。

Boundless：為什麼DICER對基因調控如此重要？ 

阮教授：DICER在RNA干擾過程中擔當重要角色。RNA干擾是細胞利用小型RNA分子來實現基因沉默的一種機制︰DICER負責把長鏈RNA切割成微小RNA（microRNA），藉此調控基因表現，確保細胞正常運作。

Boundless：這次研究的主要突破是什麼？

阮教授：我們首次發現了DICER中有一個「偏好辨識尿嘧啶結合口袋」（G-favored binding pocket），能夠識別以鳥嘌呤開頭的RNA鏈。在此之前，科學界以為DICER只有一種排斥鳥嘌呤的口袋。我們的新發現改寫了這個觀念，為DICER的運作機制提供了全新視角。

Boundless：研究團隊使用了哪些研究方法？ 

阮教授：我們結合了大數據分析與高解析度成像技術，通過大量切割實驗，觀察了數千種RNA變體與DICER互動的情形，並利用低溫電子顯微鏡（Cryo-EM）技術，在原子級別上清楚呈現DICER與RNA結合的過程。

Boundless：研究過程中遇到了哪些挑戰？ 

阮教授：最大的難題是如何捕捉DICER與不同RNA作用時的動態情形。過去的研究多集中在它的靜態結構，難以真正看到它的實際行為。

Boundless：研究得出的主要結論是什麼？ 

阮教授：簡單來說，RNA的第一個鹼基會決定它被切割的長度。若以鳥嘌呤（Guanine，G）開頭，DICER會把它剪成21個核苷酸長度；若以尿嘧啶（Uracil，U）開頭，則剪成22個核苷酸長度。這糾正了過去認為G開頭的RNA不適合被DICER切割的觀點。

Boundless：這項研究對RNA療法的未來有何意義？ 

阮教授： 我們必須深入理解DICER的運作方式，才能設計出高效的RNA藥物，例如常用於基因治療的shRNA。我們的研究為設計更精準鎖定基因、減少「脫靶效應」的shRNA提供了重要的基礎理論。

Boundless：下一步的研究方向是什麼？ 

阮教授：我們會研究DICER在面對矛盾信號時的處理機制，例如一條RNA雖然以G開頭，但其結構卻需要另一種切割長度，DICER究竟如何作出判斷？此外，我們也計劃引入人工智能與高通量方法，預測DICER與不同RNA序列的互動模式。

Boundless：此研究對分子生物學領域有什麼重大意義？ 

阮教授：這項研究改變了我們對microRNA生成機制的根本理解——即人體如何製造負責調控基因表現的關鍵分子。我們通過揭示DICER的精細運作，為RNA干擾療法開闢了新的可能，有望為多種疾病帶來更高效的治療方案。

Boundless：非常感謝阮教授為我們介紹這項充滿潛力的研究。此研究由阮俊英教授帶領博士生Minh Khoa NGO與Cong Truc LE共同完成，成果已發表於國際頂級期刊《自然》，論文題目為〈DICER cleavage fidelity is governed by 5’-end binding pockets〉。