セントラルドグマでは、RNAは「DNAの情報をタンパク質に伝える中間体」として登場します。mRNAが転写産物を運び、tRNAがアミノ酸を運び、rRNAがリボソームの構成要素となる ── 高校生物ではRNAをこのように学びます。しかし、21世紀に入って明らかになったのは、RNAが単なる情報の運び屋ではなく、自ら遺伝子発現を制御する分子であるという事実です。
わずか22塩基ほどの小さなRNA ── miRNAやsiRNA ── が、RISC複合体というタンパク質装置に乗り込み、標的mRNAを見つけ出して翻訳を抑制したり分解したりする。このRNA干渉（RNAi）の仕組みは、2006年にノーベル生理学・医学賞を受賞し、遺伝子研究のツールとして、さらには治療薬として実用化されています。この記事では、RNAiの分子機構を一から辿り、セントラルドグマの「拡張」としてのRNAの多機能性を理解します。
高校生物では、RNAは主に3種類として登場します。mRNA（メッセンジャーRNA）はDNAの遺伝情報を写し取り、リボソームに運ぶ役割を担います。tRNA（トランスファーRNA）はアンチコドンとアミノ酸を対応づけ、翻訳の際にアミノ酸をリボソームへ運びます。rRNA（リボソームRNA）はリボソームの構造的・触媒的な構成成分です。
セントラルドグマ ── DNA → RNA → タンパク質 ── において、RNAは「情報が流れる中間地点」に位置します。DNAに書かれた設計図が転写によってmRNAにコピーされ、翻訳によってタンパク質が合成される。この枠組みでは、RNAの役割は明確です。情報の中間体、あるいは翻訳装置の部品としての機能です。
一部の問題集（センサー生物）では、「発展」としてRNA干渉（RNAi）の概念が紹介されています。miRNA（マイクロRNA）やsiRNA（小干渉RNA）という短いRNAが、標的mRNAの翻訳を抑制したり分解したりする現象です。しかし、その分子機構 ── RNAがどのように標的を見つけ、どのようなタンパク質装置で制御を実行するのか ── については触れられていません。
次のセクションでは、RNAを「情報の中間体」から「遺伝子発現の制御者」へと視点を転換し、RNA干渉の全体像を示します。
セントラルドグマは「DNA → RNA → タンパク質」という情報の一方通行を示しますが、RNAの役割はこの矢印上の中間体にとどまりません。miRNAやsiRNAは、翻訳の上流でmRNAの運命を決定し、どの遺伝子がどの程度発現するかを精密に制御しています。
ヒトゲノムには約2,600種のmiRNAが存在し、タンパク質コード遺伝子の約60%がmiRNAによる制御を受けていると推定されています。RNAは情報の運び屋であると同時に、遺伝子発現の制御言語なのです。
では、これらの小さなRNAはどのようにして作られるのでしょうか。次のセクションでは、miRNAが遺伝子から転写され、段階的に加工されて成熟体になるまでの生合成経路を追います。
miRNAの出発点は、ゲノム上のmiRNA遺伝子です。多くのmiRNA遺伝子はRNAポリメラーゼIIによって転写されます。これはタンパク質をコードする遺伝子と同じ酵素です。転写産物は数百〜数千塩基の長い前駆体RNAであり、pri-miRNA（primary miRNA、一次miRNA）と呼ばれます。
pri-miRNAの特徴は、内部にヘアピン構造（ステムループ構造）を含むことです。RNAは一本鎖ですが、自分自身の中で相補的な配列が塩基対を形成すると、折り返して二重鎖の「茎」（ステム）と一本鎖の「輪」（ループ）からなる構造をつくります。このヘアピン構造が、次の加工ステップで認識される目印になります。
pri-miRNAは核内でDroshaというRNase III型のエンドヌクレアーゼによって切断されます。DroshaはDGCR8（DiGeorge症候群関連タンパク質8）というパートナータンパク質と複合体（マイクロプロセッサー複合体）を形成し、ヘアピン構造の根元を認識して切り出します。
RNase IIIとは、二本鎖RNAを切断する酵素のファミリーです。Droshaはこのファミリーに属し、二本鎖RNA領域（ステム部分）を認識して、ヘアピンの根元付近で切断します。切断後に得られるのが、約60〜70塩基のpre-miRNA（precursor miRNA、前駆体miRNA）です。pre-miRNAはヘアピン構造を保持したまま、核膜孔を通じて細胞質へ輸送されます。この輸送にはエクスポーチン5というタンパク質が関与します。
細胞質に到達したpre-miRNAは、Dicer（ダイサー）という別のRNase III型エンドヌクレアーゼに出会います。Dicerはヘアピンのループ部分を切り落とし、約22塩基対の二本鎖miRNAを産生します。
Dicerは「分子のものさし」として機能します。Dicerタンパク質の構造的な長さが、切り出されるRNA断片の長さ（約22塩基対）を決定しています。Dicerの名前は英語の "dice"（さいの目に切る）に由来し、RNAを一定の長さに切り揃えるイメージを反映しています。
Stage 1（核内）：miRNA遺伝子 → RNAポリメラーゼIIにより転写 → pri-miRNA（長い一次転写産物、ヘアピン構造を含む）
Stage 2（核内）：pri-miRNA → Drosha/DGCR8複合体により切断 → pre-miRNA（約60〜70塩基のヘアピン）→ エクスポーチン5により細胞質へ輸送
Stage 3（細胞質）：pre-miRNA → Dicerにより切断 → 二本鎖miRNA（約22塩基対）→ RISC複合体に取り込まれ、一方の鎖が成熟miRNA（ガイド鎖）として機能する
この二本鎖miRNAは「完成品」ではありません。2本の鎖のうち1本だけがガイド鎖として選ばれ、RISC複合体に組み込まれます。もう一方の鎖（パッセンジャー鎖）は分解されます。次のセクションでは、この選択と、RISC複合体がどのように標的mRNAを見つけるかを見ていきましょう。
RISC（RNA-induced silencing complex、RNA誘導サイレンシング複合体）は、小さなRNAとタンパク質が結合した分子装置です。RISCの中核をなすのがアルゴノート（Argonaute、略称Ago）タンパク質です。ヒトでは4種類のアルゴノートタンパク質（Ago1〜4）が存在しますが、RNA干渉において特に重要なのはAgo2です。
アルゴノートタンパク質は大きく分けて4つのドメインから構成されます。PAZドメインはガイド鎖の3'末端を結合して固定します。MIDドメインはガイド鎖の5'末端のリン酸基を認識して結合します。PIWIドメインはRNase Hに似た構造を持ち、標的RNAの切断（スライシング）を触媒します。ただし、この切断活性を持つのはAgo2のみであり、Ago1・3・4は切断活性を欠いています。Nドメインはパッセンジャー鎖の排除に関与します。
Dicerが産生した二本鎖miRNAがRISCに取り込まれると、2本の鎖のうち1本だけがガイド鎖として保持されます。どちらの鎖が選ばれるかは、二本鎖の両端の熱力学的安定性で決まります。5'末端側の塩基対がより不安定な（水素結合が弱い）鎖がガイド鎖として選択されます。これは、5'末端が解きほぐれやすい鎖のほうがアルゴノートに効率よくロードされるためです。
選ばれなかったもう一方の鎖はパッセンジャー鎖と呼ばれ、Ago2の場合は切断されて分解され、Ago1・3・4の場合はヘリカーゼ活性によって解かれて分解されます。こうして、ガイド鎖だけがアルゴノートに結合した成熟RISCが完成します。
成熟RISCに保持されたガイド鎖は、標的mRNAと塩基対を形成することで標的を認識します。ここで特に重要なのが、ガイド鎖の5'末端から2〜8番目の領域、わずか7塩基のシード配列（seed sequence）です。
シード配列が標的mRNAの3'非翻訳領域（3' UTR）と相補的に塩基対を形成すると、RISCは標的を「捕捉」します。シード配列はわずか7塩基ですから、1つのmiRNAが数十〜数百の異なるmRNAを標的にすることができます。逆に、1つのmRNAの3' UTRに複数のmiRNA結合部位が存在することも珍しくありません。こうして、miRNAは遺伝子発現の精密なネットワーク制御を実現しています。
誤：RNA干渉では必ずmRNAが切断・分解される
正：miRNAによるRNA干渉では、多くの場合mRNAの直接的な切断は起こらず、翻訳の抑制とmRNAの脱アデニル化（ポリAテールの短縮）による緩やかな分解が主な機構です。mRNAの直接的な切断（スライシング）が起こるのは、ガイド鎖と標的mRNAが完全に相補的な場合（主にsiRNAの場合）です。
RISCによる遺伝子サイレンシングには、大きく2つの様式があります。
このように、RNA干渉の「結果」はガイド鎖と標的の相補性の程度によって異なります。この相補性の違いが、siRNAとmiRNAの機能的な違いの核心です。次のセクションでは、両者の違いを系統的に整理します。
miRNAとsiRNAはどちらも約22塩基の小さなRNAで、RISCに取り込まれて標的mRNAをサイレンシングするという点では共通しています。しかし、その起源と作用機序には重要な違いがあります。
miRNAはゲノムにコードされたmiRNA遺伝子から転写されます。前のセクションで見たように、pri-miRNA → pre-miRNA → 成熟miRNAという段階的な生合成経路を経ます。miRNAはそのゲノムの正常な遺伝子発現制御の一部であり、内在性のRNA干渉経路です。
一方、siRNA（small interfering RNA、小干渉RNA）は、もともと外来性の長い二本鎖RNA（dsRNA）に由来します。自然界では、ウイルス感染時にウイルスゲノムの複製で生じる二本鎖RNAや、トランスポゾン（転移因子）由来の二本鎖RNAがDicerによって切断されてsiRNAが生成されます。つまり、siRNAは本来、外来核酸に対する防御機構の一部です。
siRNAとmiRNAの最も重要な違いは、標的mRNAとの相補性です。
| 特徴 | miRNA | siRNA |
|---|---|---|
| 起源 | 内在性（ゲノムのmiRNA遺伝子） | 外来性（長い二本鎖RNA）または実験的に導入 |
| 前駆体の構造 | ヘアピン構造（pri-miRNA → pre-miRNA） | 長い二本鎖RNA |
| 核内でのプロセシング | Drosha/DGCR8が必要 | 不要（細胞質でDicerが直接処理） |
| 標的との相補性 | 部分相補（主にシード配列の7塩基） | 完全相補（22塩基全体） |
| 主な作用機序 | 翻訳抑制 + 緩やかなmRNA分解 | mRNAの切断（スライシング） |
| 標的の特異性 | 1つのmiRNAが数百のmRNAを標的にしうる | 1つのsiRNAは1つのmRNAを高い特異性で標的にする |
| 生物学的役割 | 遺伝子発現の微調整 | 外来核酸に対する防御 |
この「完全相補 vs 部分相補」の違いは、研究ツールとしての利用においても決定的な意味を持ちます。siRNAは特定の遺伝子を高い特異性で「ノックダウン」（発現を低下させること）するのに最適であるため、遺伝子機能を研究するツールとして広く使われています。
miRNAは部分相補で多数の遺伝子を緩やかに制御する「微調整装置」です。1つのmiRNAが数百のmRNAを少しずつ抑制することで、遺伝子発現のネットワーク全体を調律します。
siRNAは完全相補で特定のmRNAを強力に分解する「排除装置」です。外来のウイルスRNAなど、確実に除去すべき標的に対して使われます。
同じRISC複合体を使いながら、相補性の程度だけで「微調整」と「排除」を使い分ける ── これがRNA干渉システムの精巧な設計です。
miRNAとsiRNAの分子機構が明らかになると、研究者たちはすぐにこの仕組みを「道具」として使うことを考えました。次のセクションでは、RNA干渉の研究ツールとしての応用と、治療薬への展開を見ていきます。
RNA干渉が「発見」されたのは1998年、線虫（C. elegans）を用いたAndrew FireとCraig Melloの実験によります。彼らは、特定の遺伝子に対応する二本鎖RNAを線虫に注入すると、その遺伝子の発現が強力かつ特異的に抑制されることを発見しました。注目すべきは、センス鎖RNAやアンチセンス鎖RNAを単独で注入した場合に比べ、二本鎖RNAのほうがはるかに強力な抑制効果を示したことです。
この発見は、二本鎖RNAが単なる「アンチセンス効果」（相補鎖による物理的なブロック）以上の、積極的な遺伝子サイレンシング機構を引き起こすことを意味していました。これが「RNA干渉」と名づけられ、2006年にFireとMelloはノーベル生理学・医学賞を受賞しました。
RNA干渉は、特定の遺伝子の機能を調べるための強力な研究ツールとなりました。方法は概念的にはシンプルです。調べたい遺伝子のmRNAに完全相補な配列を持つsiRNAを化学合成し、細胞に導入します。すると、そのsiRNAがRISCに取り込まれ、標的mRNAを切断・分解します。結果として、その遺伝子から作られるタンパク質の量が大幅に減少します。
この手法を遺伝子ノックダウンと呼びます。遺伝子ノックアウト（遺伝子そのものを破壊する手法）と異なり、ノックダウンはmRNAレベルでの発現抑制であるため、遺伝子は温存されます。効果は一過性であり、siRNAが分解されれば遺伝子発現は回復します。この「可逆性」は、遺伝子の機能が発生のどの時点で必要かを調べる際に特に有用です。
遺伝子ノックアウトはDNAレベルで遺伝子を完全に破壊するため、その遺伝子が胚発生に必須だと胚が致死になり、成体での機能を調べられません。一方、ノックダウンは成体の細胞に一過的にsiRNAを導入できるため、発生には影響を与えずに成体での遺伝子機能を解析できます。次の記事（B-7-2）で扱うCRISPR-Cas9はDNAレベルのノックアウト技術であり、RNA干渉によるノックダウンと相補的に使い分けられています。
RNA干渉の医療応用として最も画期的なのが、2018年にFDA（米国食品医薬品局）に承認されたパティシラン（patisiran、商品名 Onpattro）です。パティシランは世界初のRNAi治療薬であり、遺伝性トランスサイレチン型アミロイドーシス（hATTRアミロイドーシス）の治療に用いられます。
この疾患は、肝臓で産生されるトランスサイレチン（TTR）タンパク質の変異により、TTRが異常に凝集してアミロイド線維を形成し、心臓や末梢神経に沈着して機能障害を引き起こす病気です。パティシランはTTR遺伝子のmRNAを標的とするsiRNAであり、脂質ナノ粒子に封入して静脈内投与されます。siRNAが肝臓の細胞に取り込まれ、RISC複合体を介してTTRのmRNAを分解することで、変異型TTRタンパク質の産生を約80%抑制します。
パティシラン以降、ギボシラン（givosiran、急性肝性ポルフィリン症）、ルマシラン（lumasiran、原発性高シュウ酸尿症1型）、インクリシラン（inclisiran、高コレステロール血症）など、複数のsiRNA医薬品が承認されています。いずれも肝臓で特定の遺伝子を選択的にノックダウンすることで疾患を治療するという共通の原理に基づいています。
裸のsiRNAを血中に投与すると、ヌクレアーゼによる分解、腎臓からの急速な排泄、細胞膜の透過困難という3つの壁に直面します。パティシランでは脂質ナノ粒子（LNP）によるデリバリー技術がこの問題を解決しました。同様のLNP技術は、COVID-19のmRNAワクチン（ファイザー・ビオンテック、モデルナ）にも応用されており、RNAi研究が切り拓いたデリバリー技術がmRNA医薬にも波及した好例です。
RNA干渉の発見は、セントラルドグマの理解を根本的に拡張しました。DNA → RNA → タンパク質という情報の流れは正しいのですが、RNA自身がこの流れの「途中」で遺伝子発現を積極的に制御しているのです。miRNAやsiRNAに加え、長鎖非コードRNA（lncRNA）、環状RNA（circRNA）、piRNA（Piwiタンパク質と相互作用するRNA）など、多種多様な非コードRNAが遺伝子発現制御やゲノム防御に関与していることが明らかになっています。
RNAは情報の中間体であると同時に、酵素として（リボザイム）、構造的足場として（rRNA、lncRNA）、そして遺伝子発現の制御因子として（miRNA、siRNA）機能する、多機能な分子です。次のセクションでは、本記事の内容が他のトピックとどのようにつながるかを整理します。
RNA干渉は、遺伝子発現制御のネットワークの中核に位置し、以下のトピックと密接に関連しています。
それでは最後に、本記事の要点をまとめましょう。
Q1. miRNAの生合成において、核内で働くRNase III型酵素と細胞質で働くRNase III型酵素の名前をそれぞれ答え、各酵素が基質とする前駆体RNAの名称も述べてください。
Q2. RISC複合体の中核タンパク質であるアルゴノート（Ago）において、標的mRNAの切断活性を持つドメインの名称を答え、なぜAgo2だけがこの活性を持つのか説明してください。
Q3. miRNAとsiRNAはどちらもRISC複合体を利用しますが、標的mRNAに対する作用様式が異なります。この違いを「相補性の程度」の観点から説明してください。
Q4. パティシランはどのような疾患に対するsiRNA治療薬ですか。この薬がどのような分子機構で治療効果を発揮するか、簡潔に説明してください。
miRNAの生合成経路について、以下の語句をすべて用いて、遺伝子の転写から成熟miRNAがRISC複合体に取り込まれるまでの過程を説明せよ。
【語句】pri-miRNA、pre-miRNA、Drosha、Dicer、エクスポーチン5、アルゴノート、ガイド鎖
miRNA遺伝子がRNAポリメラーゼIIにより転写され、ヘアピン構造を含む長い一次転写産物であるpri-miRNAが生成される。核内でDroshaがpri-miRNAのヘアピン構造を切り出し、約60〜70塩基のpre-miRNAが生じる。pre-miRNAはエクスポーチン5により核膜孔を通じて細胞質に輸送される。細胞質ではDicerがpre-miRNAのループ部分を切断し、約22塩基対の二本鎖miRNAが産生される。この二本鎖miRNAがアルゴノートタンパク質を含むRISC複合体に取り込まれ、一方の鎖がガイド鎖として保持されて成熟RISCが完成する。
生合成の各段階で関与する酵素と場所（核内か細胞質か）を正確に対応づけることがポイントです。Droshaは核内、Dicerは細胞質で働きます。また、ガイド鎖の選択がRISCへの取り込みの際に行われることも重要です。
miRNAとsiRNAの違いについて、(1) 起源、(2) 標的mRNAとの相補性、(3) 主な作用機序の3点から比較して説明せよ。
(1) 起源：miRNAはゲノム上のmiRNA遺伝子から転写される内在性のRNAであり、pri-miRNAからDroshaとDicerによる段階的な加工を受ける。siRNAはウイルス感染などで生じる外来性の長い二本鎖RNAをDicerが切断して生成される。
(2) 相補性：miRNAは標的mRNAと部分的にしか相補的でなく、主にシード配列（5'末端2〜8番目の7塩基）で標的を認識する。siRNAは標的mRNAと完全に相補的（22塩基全体が塩基対を形成）である。
(3) 作用機序：miRNAは翻訳の抑制とmRNAの緩やかな分解（脱アデニル化）を引き起こす。siRNAはAgo2のPIWIドメインによるmRNAの直接的な切断（スライシング）を引き起こす。
両者の違いの根本は「相補性の程度」にあります。完全相補だとAgo2によるスライシングが起こり、部分相補だと翻訳抑制が主な経路になります。また、siRNAの起源が外来性であることは、RNA干渉がもともと外来核酸に対する防御機構として進化したことを示唆しています。
あるmiRNAのシード配列が 5'-AGCAGCA-3' であるとする。このmiRNAが標的としうるmRNAの3' UTRにはどのような配列が含まれると予想されるか答えよ。また、1つのmiRNAが数百のmRNAを標的にしうる理由と、この「多標的性」が遺伝子発現制御においてどのような意義を持つか論述せよ。
シード配列 5'-AGCAGCA-3' に相補的な配列は 3'-UCGUCGU-5'（mRNAの配列として5'側から書くと 5'-UGCUGCU-3'）であり、標的mRNAの3' UTRにこの配列が含まれると予想される。
1つのmiRNAが数百のmRNAを標的にしうる理由は、標的認識に用いるシード配列がわずか7塩基であるためである。7塩基の相補的配列はヒトゲノム中の多数のmRNAの3' UTRに存在しうるため、1つのmiRNAが多数の異なるmRNAを標的にする。
この多標的性の意義は、1つのmiRNAが複数の関連遺伝子を同時に微調整できることにある。たとえば、ある細胞分化経路に関与する複数の遺伝子を1つのmiRNAが同時に緩やかに抑制することで、細胞の状態を協調的に制御できる。miRNAは遺伝子発現のネットワーク全体を調律する「微調整装置」として機能している。
シード配列の相補的塩基対を書く際は、RNAの塩基対則（A-U、G-C）に従い、5'→3'の方向性に注意しましょう。多標的性はmiRNAの生物学的な特徴であり、siRNAの高い特異性（完全相補）とは対照的です。この違いが「微調整 vs 排除」という機能的な違いを生んでいます。
FireとMelloは線虫を用いたRNA干渉の実験で、unc-22遺伝子（筋収縮に関わるタンパク質をコード）に対する以下の3種類のRNAを注入し、表現型を観察した。
(a) センス鎖RNA（mRNAと同じ配列）を注入した場合
(b) アンチセンス鎖RNA（mRNAに相補的な配列）を注入した場合
(c) 二本鎖RNA（センス鎖とアンチセンス鎖のハイブリッド）を注入した場合
実験の結果、(c)の二本鎖RNA注入群のみで強い表現型（体の痙攣）が観察された。(a)と(b)ではほとんど効果がなかった。この結果から、RNA干渉の引き金が二本鎖RNAであることがどのように論理的に導かれるか説明せよ。
もしRNA干渉の引き金がセンス鎖RNAであれば、(a)で効果が見られるはずだが、実際には効果がなかった。同様に、引き金がアンチセンス鎖RNA単独であれば、(b)で効果が見られるはずだが、こちらも効果がなかった。一方、(c)の二本鎖RNA注入群でのみ強い遺伝子サイレンシング効果が観察された。
この結果は、RNA干渉を引き起こすのはセンス鎖でもアンチセンス鎖でもなく、二本鎖RNAという構造そのものが必要であることを論理的に示している。二本鎖RNAが細胞内でDicerなどの酵素によってプロセシングされ、RISC複合体に取り込まれることで、標的mRNAの特異的な分解が起こるためである。
この実験の論理は「消去法」に近い構造です。(a)(b)(c)の3条件を比較することで、一本鎖RNA（センスでもアンチセンスでも）では効果がなく、二本鎖RNAのみが効果を示すことから、二本鎖構造がRNA干渉の引き金であるという結論が導かれます。なお、(b)のアンチセンスRNAがわずかに効果を示すことがありますが、これはセンス鎖のmRNAとアンチセンスRNAが細胞内でハイブリッド（二本鎖）を形成した微量の分子による効果と解釈されています。
ある研究者が、遺伝子Xの機能を解析するために、以下の2つの実験アプローチを計画している。
(a) 遺伝子Xのコード領域を標的とするsiRNAを培養細胞に導入し、遺伝子Xの発現を抑制する（RNAiによるノックダウン）。
(b) CRISPR-Cas9を用いて遺伝子Xの配列に変異を導入し、遺伝子Xの機能を完全に失わせる（ノックアウト）。
(1) それぞれのアプローチの分子機構（どの段階で遺伝子の機能が阻害されるか）を簡潔に説明せよ。
(2) 遺伝子Xが胚発生の初期に必須であり、ノックアウトすると胚致死になると予想される場合、成体の細胞における遺伝子Xの機能を調べるにはどちらのアプローチが適切か。その理由を論述せよ。
(3) 遺伝子Xの永続的な不活性化が必要な遺伝子治療を開発する場合、どちらのアプローチが適切か。RNA干渉とゲノム編集の特性の違いに基づいて論述せよ。
(1) (a) RNAiによるノックダウン：siRNAが細胞質でRISC複合体に取り込まれ、遺伝子Xから転写されたmRNAと完全相補的に塩基対を形成する。Ago2のPIWIドメインがmRNAを切断し、mRNAが分解される。遺伝子Xの転写は正常に行われるが、mRNAが分解されるため、タンパク質Xの産生が減少する。阻害は転写後のmRNAレベルで起こる。
(b) CRISPR-Cas9によるノックアウト：ガイドRNAが遺伝子XのDNA配列を認識し、Cas9ヌクレアーゼがDNAの二本鎖を切断する。細胞の修復機構（非相同末端結合など）がDNAを修復する際に挿入や欠失（インデル）が生じ、遺伝子Xのコード配列が破壊される。阻害はDNAレベルで起こり、転写そのものが阻害される。
(2) RNAiによるノックダウン（アプローチa）が適切である。ノックアウト（アプローチb）は遺伝子XのDNAを不可逆的に破壊するため、胚致死となり成体が得られない。一方、RNAiは成体の細胞にsiRNAを一過的に導入できるため、胚発生に影響を与えずに成体の細胞における遺伝子Xの機能を解析できる。また、RNAiの効果は一過性であるため、siRNAの分解後に遺伝子Xの発現が回復し、時間的な制御も可能である。
(3) CRISPR-Cas9によるノックアウト（アプローチb）が適切である。RNAiの効果は一過性であり、siRNAが分解されると遺伝子の発現が回復するため、治療効果を維持するには繰り返しsiRNAを投与する必要がある。一方、CRISPR-Cas9はDNAレベルで遺伝子を不可逆的に改変するため、一度の処置で永続的な遺伝子不活性化が達成できる。遺伝子治療で永続的な効果が求められる場合は、ゲノム編集が原理的に優位である。
この問題のポイントは、RNAi（ノックダウン）とCRISPR-Cas9（ノックアウト）が異なる「階層」で遺伝子機能を阻害することを理解し、それぞれの特性（可逆性 vs 不可逆性、mRNAレベル vs DNAレベル）に応じて使い分ける思考力を問うことにあります。研究と治療では求められる特性が異なるため、同じ「遺伝子の機能阻害」でもアプローチの選択が変わります。