雙股核糖核酸

雙股 RNA (dsRNA) 是一種在細胞中發現的具有兩條互補股的 RNA。它與 DNA 相似，但胸腺嘧啶被尿嘧啶取代，並增加了一個氧原子。儘管結構相似，但我們對 dsRNA 的了解要少得多。

它們是一些病毒（雙股 RNA 病毒）的遺傳物質。dsRNA，例如病毒 RNA 或 siRNA，可在真核生物中觸發 RNA 干擾，以及在脊椎動物中引發干擾素反應。在真核生物中，dsRNA 在啟動對抗病毒感染的先天免疫系統中扮演著重要角色。

發現歷史

華生和克里克很早就注意到，每個 RNA 核苷酸上的 2′ 羥基會阻止 RNA 形成類似於他們所描述的 DNA 雙螺旋結構。

1995 年，Alexander Rich 和 David R. Davies 首次提出了 RNA 的雙螺旋結構。

結構

A 型的高分子量 RNA 被稱為 dsRNA，並具有以下特徵：

• 具有離子強度依賴性 Tm 值的協同型溫度轉變曲線；
• 沉降係數 (s20,w) 高於 8–9 S；
• 鹼基組成符合由兩條互補、反向平行的股組成的 RNA 雙鏈體，並由氫鍵和疏水性交互作用穩定；
• 莫耳吸光度（每磷酸二酯基）低於單股 RNA (ssRNA)；
• 絕對減色效應顯著高於 ssRNA。

這些特徵存在於各種生物的基因組中，也存在於過去被稱為「複製型」並隨後被認為是噬菌體 RNA 複製副產物的雙股 RNA 中。此外，這些特徵也存在於人工合成的高分子量雙股聚核糖核苷酸複合物中，例如 poly(A) · poly(U) 或 poly(I) · poly(C) 複合物。

廣為人知的聚腺苷酸和聚胞苷酸的酸性形式可以引入到這些典型的雙股 RNA 物種中。由於這些聚核糖核苷酸的鹼基在 pH 值低於腺嘌呤和胞嘧啶的 pK 值時會質子化，因此它們在酸性 pH 環境下會形成一種特徵明確的［且對 poly(A) 而言特別穩定］雙股結構。

在所有其他形式的 RNA 中，包括 rRNA、mRNA、tRNA、單股病毒 RNA 和類病毒 RNA，都存在著數量不等的自我互補序列，這些序列同樣可以形成雙螺旋的二級結構，儘管這些結構可能不完整和／或不規則。

來源

內源性反轉錄病毒、天然的正義-反義轉錄本對、線粒體轉錄本，以及包括短散布元件 (SINE) 和長散布元件 (LINE) 在內的核重複序列，是內源性 dsRNA 的一些主要來源。

特性

一般而言，dsRNA 具有一些共同的顯著特性：

• 它們對核糖核酸酶 A (RNase A) 表現出顯著的抗性。
• 它們不是由宿主基因組的 DNA 轉錄而來。
• 它們大多數以低濃度持續存在於宿主中。
• 它們似乎對其宿主的表現型沒有顯著影響。
• 它們能有效地傳遞給下一代。

dsRNA 的大小範圍從 1.5 到 20 kbp。較小的 dsRNA (<2.0 kbp) 通常與類病毒顆粒相關，其中一些 dsRNA 已被鑑定為屬於部分病毒科的病毒。它們通常有兩個不同的線性 dsRNA 片段，每個長度約為 2.0 kbp。大於 10 kbp 的片段不太可能與特定的類病毒顆粒相關，因為在使用各種純化技術製備的樣本中，並未發現獨特的類病毒顆粒。因此，這些大型 dsRNA 過去被稱為神秘 dsRNA、內源性 dsRNA 或 RNA 質體。