通过对果蝇胚胎提取物和S2细胞的生化分析提出的
RNAi 作用机制模型认为：
RNAi 过程有四个步骤。
RNAi 的起始是dsRNA被剪切成siRNA，此步骤需要ATP提供能量；随后这些siRNA被组装成无活性的蛋白复合体；消耗ATP的能量，siRNA解链将无活性的复合体转变成活性形式；最后，在无需或少量ATP的帮助下，该复合体以siRNA为指导，识别并切割互补的靶RNA。
第一步中siRNA产生的关键酶是Dicer，在线虫中的同源蛋白是DCR-1，拟南芥则是CARPEL FACTORY（CAF/SIN-1），它们都属于双链RNA特异内切酶RNaseIII家族。siRNA特征是21~25nt的短双链，5`磷酸化（这是必要的），3`为羟基末端且有两个不配对核苷酸，此结构形式可能对siRNA进入蛋白复合体是必须的。不同的siRNA长度可能反应了物种之间Dicer同源蛋白的空间和结构的不同。
siRNA组装的蛋白复合体被命名为RISC（RNA-induced silencing complex），尽管现在还未能建立体内靶RNA特异降解的机制，但生化研究的观点认为，每个RISC仅含有一个siRNA和一个剪切核酸的蛋白。RISC复合体大约为500kD，其组成成份目前还没有完全搞清楚，仅知的是其中含有Argonaute蛋白家族成员等，例如线虫中的QDE-1，果蝇的Ago-2，人的eIF2C等均是相应的RISC组成成份，该蛋白家族均含有PAZ domain和PIWI domain。活性形式的RISC仅含有siRNA的一条链，故RISC复合物中可能还存在一个RNA螺旋酶。统计学及实验均表明，siRNA的两条链对形成活性RISC复合物是非对称的，其中一条易于进入复合体中，而另一条链则较难，其可能机制是siRNA链序列的热力学性质决定的。活性RISC复合物对靶RNA的切割作用发生在与siRNA互补序列的中间部位。
然而在线虫和植物中的遗传学分析表明，RdRP（RNA-dependent RNA polymerase, RNA依赖的RNA聚合酶）对
RNAi 是必须的，因此又提出了一个随机降解的
PCR（random degradative
PCR）模式，也即RdRP以配对的siRNA为引物，以靶RNA为模板，类似
PCR扩增形成dsRNA，然后由Dicer切割形成新的siRNA，进入下一步的反应。此模型可能解释了
RNAi 的高效性，因为RdRP扩增了siRNA的数量，于此相对应的是在哺乳动物和果蝇中的高效性是因为活性RISC是一种“酶”，可以催化多轮剪切反应。另外一个可能的证据是线虫、植物和果蝇胚胎提取物中
RNAi 的transitive现象：引入一段siRNA，其切割作用可以远离靶RNA上的互补序列，基因沉默信号可以沿着基因移动。在线虫中还发现了
RNAi 的spreading现象，
RNAi 可以从一个组织扩散到全身，其中的关键蛋白为SID-1。因为到目前为止在人和果蝇成虫中均未能发现RdRP或其同源蛋白，以及transitive和spreading现象，故认为人和果蝇的
RNAi 并没有采取这种模式，而仅有RISC的核酸酶活性。
在真菌和植物中还发现了
RNAi 抑制基因的一种新的可能机制：诱导基因组的甲基化。当甲基化发生在启动子区时，可以抑制基因的转录。
2000年，在线虫和人细胞内也发现了~21nt大小的RNA，其特点是由茎环样的单链前体剪切而来，其中的关键蛋白也是Dicer，并且也形成蛋白复合体miRNP。这类RNA命名为microRNA（miRNA），至今在动植物体内已鉴定出500多个。现在公认的miRNA的功能也是转录后基因沉默，它们在生物体的发育，生长分化，凋亡等方面可能都起着关键的作用。它与siRNA的区别，一是内源性的；二是在功能机制上，miRNA与靶RNA不完全互补，因此不能介导靶RNA的降解，但能阻抑蛋白的翻译。尽管miRNA与siRNA有着很多的不同，但是它们形成中都需要Dicer，形成的复合体中也均有Argonaute蛋白家族成员，人工的siRNA在体内也能产生类似miRNA的功能，而内源的miRNA也能剪切完全互补的靶RNA，推测它们可能具有基本相同的途径。
上一篇：RNAi可能的应用领域 下一篇：piRNA：一种新的小RNA
