1 反義核酸的作用原理
反義核酸目前有三種來源：一是利用固相亞磷酰胺法人工合成的短小反義寡聚核苷酸(antisense oligodeoxyncleotides，AON)，這是反義核酸最普遍的應用方式，包括未修飾AON和硫代磷酸酯化(PS)、磷酸二酯化(PO)和甲基化等修飾AON二類，其中以PSAON應用最廣泛。ANO設計合成簡單，只要其順序與靶mRNA部分順序互補即可，而對基因的讀碼框無要求；二是更具有實用價值的工人表達載體，包括單個基因和多個基因的聯合反義表達載體，它是利用基因重組技術將靶基因序列反向持插入到載體的啓動子和終止子之間，通過轉錄可源源不斷產生反義RNA分子；三是天然存在的反義核酸分子，但目前分離純化尚存在困難。
1.1 反義RNA和反義DNA
反義RNA是指能和mRNA完全互補的一段小分子RNA或寡聚核苷酸片段，反義DNA是指能與基因DNA雙鏈中的有義鏈互補結合的短小DNA分子。反義RNA和反義DNA主要是通過mRNA的翻譯和基因DNA的轉錄而發揮作用：1)抑制翻譯。反義核酸一方面通過與靶mRNA結合形成空間位阻效應，阻止核糖體與mRNA結合，另一方面其與mRNA結合後激活內源性RNase或ribozyme，降解mRNA；2)抑制轉錄。反義DNA與基因DNA雙螺旋的調控區特異結合形成DNA三聚體(triplex),或與DNA編碼區結合，終止正在轉錄的mRNA鏈延長。此外，反義核酸還可抑制轉錄後mRNA的加工修飾，如5'端加帽、3'端加尾(poly a)、中間剪接和內部鹼基甲基化等，並阻止成熟mRNA由細胞核向細胞漿內運輸。
1.2 核酶
Cech等發現四膜蟲核糖體RNA前體在成熟過程中，可精確地自我切除某些片段並重新連接，這種具有酶催化活性的RNA稱之爲核酶。
核酶廣泛存在於生物細胞中，有錘頭狀和髮夾二種結構。酶活性中心由兩個臂和中間的功能區組成。兩個臂序列高度保守，與靶RNA特異互補結合，相當於一種反義RNA，而功能區則可通過降解RNA的磷酸二酯鍵而分解消化靶RNA，而核酶本身在作用過程中並不消耗。核酶裂解分子依賴嚴格的空間結構形成，裂解部位總是位於靶RNA分子中GUX三聯體(X：C、U、A)下游方向即3'端。
核酶除天然存在外，也可人工合成。根據核酶的作用位點、靶mRNA周圍的序列和核酶本身高度保守序列，可方便地人工設計合成核酶的特異性序列。此外，利用基因工程將核酶的編碼基因克隆在SP6或T7等啓動子下游，通過轉錄合所需核酶。核酶能特異切割RNAA分子，使阻斷基因表達，特別是阻斷有害基因的表達成爲可能。如果已知靶mRNA中GUX三聯體的位置，可將核酶的編碼基因插入反義表達載體的適當位置，這樣轉錄所產生的含有核酶的反義RNA具有雙重功能：一方面具有反義抑制作用，另一方面具有切割靶mRNA的催化作用。核酶在抗腫瘤、抗病毒方面具有十分誘人的前景，第一個應用核酶進行艾滋病基因治療的臨牀計劃已獲准，核酶作爲一種遺傳信息藥物，在腫瘤基因治療中必將日益受到重視。
2 反義核酸的作用特點
反義核酸作爲基因治療藥物之一，與傳統藥物相比具有諸多優點。1)高度特異性：反義核酸藥物通過特異的鹼基互補配對作用於靶RNA或DNA，猶如“生物導彈”。2)高生物活性、豐富的`信息量；反義核酸是一種攜帶特定遺傳信息的信息體，鹼基排列順序可千變萬化，不可窮盡。3)高效性：直接阻止疾病基因的轉錄和翻譯。4)最優化的藥物設計：反義核酸技術從本質上是應用基因的天然順序信息，實際上是最合理的藥物設計。5)低毒、安全：反義核酸尚未發現其有顯著毒性，儘管其在生物體內的存留時間有長有短，但最終都將被降解消除，這避免瞭如轉基因療法中外源基因整合到宿主染色體上的危險性。