このモデルでは、RNA は単にメッセンジャーの役割を果たし、DNA からの情報を運びます。しかし、1960 年代の終わりには、科学者たちは細胞内でのリボ核酸分子の役割がはるかに広範囲にわたることに気づき始めました。とりわけ、RNAは核酸分子とアミノ酸の間のアダプターとして機能し、タンパク質と協力して触媒としても機能します。 1980年代初頭、腸内細菌大腸菌内の低分子RNA分子も遺伝子活性の調節に関与していることがついに明らかになった。大腸菌は、自分のものとはまったく逆の塩基配列を持つmRNAを見つけると、そこにドッキングする。 mRNAの情報がタンパク質に変換されることを防ぎます。
しかし、このメカニズムでは、科学者がさまざまな遺伝子操作で観察した特定の効果を説明できませんでした。この文脈で特に奇妙だったのは、何人かの植物遺伝学者によってなされた発見でした。彼らは花の色を濃くする目的で、ペチュニアに赤い色素の遺伝子を挿入したのでしょうか?予想外の結果として、改変された花はまったく色を持たなくなりました。 「遺伝子サイレンシング」として知られる、この遺伝子のサイレンシングにおいて RNA も重要な役割を果たしていることがすぐに明らかになりました。しかし、これが正確にどのようなものであるかは不明のままでした。闇に光を当てたのは、1998 年に専門誌「ネイチャー」に掲載されたファイアーとメロの優れた研究だけでした。いくつかの線虫に異なる RNA 変異体を注入することにより、高等生物では対照的に、彼らは次のことを発見しました。大腸菌モデルでは二本鎖RNAが不活化効果を確実にしますか？彼らはこのシステムをRNA干渉と呼んだ。ほんの数個の分子だけで効果を引き起こすのに十分でした。
その後の数年で、正確なメカニズムが明らかになりました。細胞または細胞質に入ると、二本鎖 RNA はダイサーと呼ばれるタンパク質複合体にドッキングし、その後、二本鎖 RNA がより小さな断片に分解されます。次に、RISC と呼ばれる別のタンパク質複合体がこれらの断片を拾い上げ、2 本の鎖のうちの 1 つを除去します。 RNA 分子の残りの部分は、最終的には不要な mRNA を検出するための一種のプローブとして機能します。適切な配列を持つ mRNA に遭遇すると、RISC 複合体によって保持され、分解されます。これにより、対応する mRNA の遺伝情報が実装されなくなります。遺伝子は効果的に沈黙させられます。
自然界では、このシステムはさまざまな目的に使用されます。最も重要なことの 1 つは、RNA ウイルスに対する保護です。このような病原体は、遺伝物質として DNA を持たず、二本鎖 RNA を持ちます。これが細胞に侵入すると、生物は RNA 干渉を使用して不要な侵入者を簡単に検出して排除できます。さらに、RNAi は、活性が制限されていないと長期的にゲノムを不安定にする、いわゆるトランスポゾンまたはジャンピング遺伝子を抑制し、DNA が細胞核に正しくパッケージングされることを保証します。多くの科学者は、RNA 干渉が、欠陥のある遺伝子を人為的に抑制できる新しい遺伝子治療の有望なアプローチであると考えています。
