第3题：
请阐述RNA剪切中具有催化功能的RNA分子（核酶）的作用及应用的研究进展。
正确答案:
核酶的作用：核酶是一类具有催化功能的RNA分子，通过催化靶位点RNA链中磷酸二酯键的断裂，特异性的剪切底物RNA分子，从而阻断基因的表达。不同的核酶有不同的催化功能，可以分为剪切型核酶和剪接型核酶两大类。剪切型核酶只剪不接，能够催化自身RNA或者不同的RNA分子，切下特异性的核苷酸序列。剪接型核酶有序列的内切核酸酶，RNA连接酶等多种酶活性。它既能切割RNA分子，也能通过转酯反应形成新的磷酸二酯键，连接切割以后的RNA分子。
应用的研究进展：20世纪80年代初期，Cech等在研究核糖核酸（RNA）时，发现一类具有酶活性的RNA分子能催化磷酸二酯键水解和形成，将其命名为核酶。它的发现使人们重新从结构和功能上认识RNA，并由此展开了对其催化机制和催化反应类型的深入研究。2000年研究证明核糖体也是核酶，具有肽基转移酶的功能。核酶的催化种类和反应类型与蛋白酶相比是极其有限的，一般局限于核酸底物的水解和连接。核酸与反义药物不同，其具有催化活性，即一个核酶可以裂解多个靶RNA能够避免反义RNA在活性浓度时导致的诸多毒副作用。加之核酶不编码蛋白质而不产生免疫源性，在应用上有很大的潜力，广泛应用于基因治疗和研究的各个领域，近几年逐渐开始了动物水平的评价，已经有核酸在抗HIV和癌症方面获得批准进行临床试验。比如，在抗HIV病毒，肝炎病毒抑制，抗感冒病毒的研究中都取得了一定的成果。针对肿瘤基因的研究，核酶用于肿瘤治疗的机制主要是裂解癌基因。核酶和其他核酸类药物一样，在细胞内活性要低于细胞外活性，体外实验结果要优于体内试验结果。这是由于核酸分子特殊的结构和性质及靶RNA的接近性和核酶与靶分子是否结合等因素决定的，因此要实现核酶在体内的实际应用价值需要针对以上问题进行改进，优化核酶作为药物所涉及的各个环节。另外安全问题也是必须研究的，鉴于目前试验研究还基本的局限于细胞水平和少量的整体动物研究，对核酸的安全性没有足够的认识。但核酸的优势是催化性能和不产生免疫源性。在发展了合适的转运和高表达方法后，核酶将是基因治疗方法的最佳选择之一，尤其是普适性脱氧核酸酶的活动为核酸走向实际应用提供了一个更好的选择。
