本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
細胞記憶體在不止一種型別的遺傳物質。除了儲存細胞蛋白質編碼的 DNA 外，還有 RNA，它包含類似的程式碼片段，但不如 DNA 穩定且更易移動。如果說 DNA 是一座不允許外借的書籍圖書館，那麼 RNA 就是包含頁面副本的紙片，可以散發給人們閱讀。
鑑於 RNA 在 DNA 和蛋白質（細胞內最重要的兩種大分子）之間充當媒介的能力，RNA 有大量的工作要做。其中一項工作是調節 DNA 的哪些部分正在製造蛋白質。並非細胞中所有的 DNA 都在一直被使用，小 RNA 片段有能力向細胞展示在任何特定時間需要工作的 DNA 部分。
在肺炎鏈球菌 (Streptococcus pneumoniae) 的案例中，小 RNA 可以開啟 DNA 中製造細菌毒性所需的部分。細菌似乎使用非常特定的 RNA 片段在其毒力週期的不同階段開啟不同的基因。在每個階段，都會產生一組特定的小 RNA，以控制基因表達。一篇來自 PLoS Pathogens（參考文獻如下）的最新論文進行了三組實驗來證明這一點。首先，他們對鏈球菌的整個基因組進行了測序，以找到與其他細菌小 RNA 相似的部分。一旦確定（他們發現了大約 89 個！），他們就專門去除了細胞製造某些小 RNA 的能力，以觀察這對細菌毒力的影響。最後，他們尋找這些 RNA 的靶點，以找出它們實際影響的 DNA 表達部分。
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為了探索去除小 RNA 片段的效果，他們查看了一種稱為“競爭指數”的測量方法，該方法涉及用野生型和突變細菌（沒有小 RNA 的細菌）感染小鼠，並觀察它們在相互競爭時的表現。競爭指數為 1 表示發現的野生型和突變細菌數量相等，小於 1 表示發現的野生型細菌更多，大於 1 表示發現的突變細菌更多。正如預期的那樣，在幾乎所有個體案例中，突變體的感染表現都比野生型差，有些表現明顯糟糕。
上圖顯示了從感染血液的細菌中去除某些 sRNA 的效果。每個點代表一個個體，線條顯示菌株的平均值。該比例是對數比例，這意味著雖然 F5 菌株的平均水平比野生型差約 5 倍，但 R12 菌株的平均水平差超過 100 倍。同樣有趣的是，一個 F5 突變的個體表現優於野生型，儘管其中兩個個體的表現也差得多。該論文探討了鼻子/喉嚨區域和肺部突變對毒力的影響，結果表明突變體在所有情況下表現都更差。
尋找小 RNA 的靶位點更加複雜，因為每個小 RNA 似乎都上調（開啟生產）和下調了大量蛋白質。為了探索這一點，研究人員對突變體和野生型進行了 Northern 印跡實驗，該實驗會為細胞內產生的每種蛋白質留下染色跡，然後比較相似性和差異。下圖顯示了受控制蛋白質的巨大差異，並表明每個小 RNA 在細胞內都有大量影響，控制著包括 DNA 修復、核苷酸合成和毒力在內的一系列反應。
使用 RNA 向基因組傳送重要資訊對於細菌來說是一種有利的策略，因為它比建立蛋白質來完成這項工作使用更少的能量，並且需要更少的 DNA 來儲存資訊。RNA 可以非常特異，也可以專注於多個靶點，使其在控制大型基因變化（如細菌毒力的發生）方面發揮非常明確的作用。研究人員現在的主要任務是弄清楚所有這些 RNA 的精確功能，以及它們微調哪些基因來產生致病性細菌細胞。
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參考文獻 1：Mann B, van Opijnen T, Wang J, Obert C, Wang YD, Carter R, McGoldrick DJ, Ridout G, Camilli A, Tuomanen EI, & Rosch JW (2012). Control of Virulence by Small RNAs in Streptococcus pneumoniae. PLoS pathogens, 8 (7) PMID: 22807675