小干扰RNA抗病毒研究进展

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RNA干扰技术的研究进展

RNA干扰技术的研究进展

结合导致靶基因的降解,进而导致目的产物表达 的下调¨。。。外源dsRNA进入细胞后产生的小分 子干扰RNA(small
interfering
RNA,siRNA)的反义
链和多种核酸酶形成了沉默复合物(RNA.induced
silencing
complex,RISC),RISC通过结合和切割
mRNA的作用而介导RNA干扰的过程…。就其作 用机制、特点及在疾病中治疗作用进展方面作一 综述。
1.3
或启动子序列构成的外源dsRNA无法引起RNAi效 应;dsRNA的长度对RNAi的效率有影响。
2.3
高效性
只需少量dsRNA的引入便可抑制浓度是几倍 甚至几十倍的mRNA的降解¨引。可能的原因:① RNAi存在级联放大效应¨1。相比普通的siRNA。 shRNA产生的RNAi效应更强;②可能与RdRP的 作用有关,即在RdRP的作用下,dsRNA得以复制, 从而产生更多的dsRNA导致mRNA降解H51。
2.4
可传播性和可遗传性 RNAi抑制基因表达的效应可以越过细胞界限。
在不同的细胞间长距离传递和维持。值得注意的 是,大于30 nt的dsRNA在哺乳动物细胞中可产生 非特异的基因抑制效应,其可诱发细胞内的干扰素 系统,激活RNA依赖蛋白激酶PKR,使翻译起始因 子2的a亚基(EIF2a)被磷酸化,导致翻译过程被阻 断,同时激活RNA酶配体(RNaseL),诱导干扰素的 产生,从而抑制蛋白质的合成,导致细胞凋亡¨6|。 然而,在胚胎干细胞或畸胎癌细胞系中不存在这种 干扰素效应。长的dsRNA仍可引起基因特异性的
收稿日期:2010-02-04 作者简介:何菲,男,本科,住院医师,研究方向:心血管内科;E-mail:cqlej001@163.corn 通讯作者:邹凡文,女,本科,副主任医师,研究方向:心血管内科;E—mall:dwl663@yahoo.corn.cn

植物RNA干扰抗病毒机制研究进展

 植物RNA干扰抗病毒机制研究进展

植物RNA干扰抗病毒机制研究进展作者:方远鹏李云洲岳宁波赵志博杨再福王勇龙友华来源:《山地农业生物学报》2020年第05期摘要:目前,植物病毒病危害越来越严重,抗病毒研究越来越受到人们的关注。

RNA干扰是植物抗病毒的重要机制之一,但很少有人对其进行系统的研究。

RNAi关键蛋白主要包含3种:Dicer样(DCL)、RNA依赖聚合物(RDR)和Argonaute(AGO)。

在抗病毒作用中,DCL1和DCL2、RDR2和RDR6、AGO1是最重要的。

si RNAi介导的RNAi是RNAi最主要的机制,主要过程是DCL将ds RNA切割成“初级si RNA”,RDR将si RNA重构成ds RNA,然后将新合成的ds RNA切割成更多的“次级si RNA”,AGO与si RNA结合形成RNA沉默复合物(RISC)。

RNA干扰可以通过互补碱基对切割RISC和靶病毒或RNA核酸序列,最终降解病毒或RNA核酸序列。

本文归纳总结国内外RNAi机制相关蛋白及其功能、以及RNA i抗病毒机制,为植物抗病毒研究提供指导与依据。

关键词:RNA干扰;抗病毒机制;Argonaute;Dicer样;RNA依赖性RNA酶Abstract:Plant virus diseases are becoming more and more serious, and anti-virus research has attracted more and more attention. RNA interference is one of the important mechanisms of plant resistance to viruses, but few people have systematically studied it. RNAi key proteins mainly include three types: Dicer-like (DCL), RNA-dependent RNA polymerase (RDR) and Argonaute (AGO). Among the antiviral effects, DCL1 and DCL2, RDR2 and RDR6, and AGO1 are the most important. si RNAi-mediated RNAi is the most important mechanism of RNAi. The main process is that DCL cuts ds RNA into "primary si RNA", RDR reconstitutes si RNA into ds RNA, and then cuts the newly synthesized ds RNA into more "Secondary siRNA", AGO combines with si RNA to form RNA silencing complex (RISC). RNAi can cut the RISC and target virus or RNA nucleic acid sequence through complementary base pairs, and ultimately degrade the virus or RNA nucleic acid sequence. This article summarizes the relevant proteins and their functions of RNAi mechanism at home and abroad, as well as the antiviral mechanism of RNAi, and provides guidance and basis for plant antiviral research.Keywords:RNA interference; Antiviral mechanism; Argonaute (AGO); Dicer-like (DCL); RNA-dependent RNA polymerase (RDR)植物受到多種病原微生物的侵染,包括真菌、细菌、病毒、线虫及其他生物,其中病毒病害防治最为困难,对农业安全生产影响巨大[1-2]。

RNA干扰技术的研究及进展

RNA干扰技术的研究及进展

RNA干扰技术的研究及进展RNA干扰是近几年兴起的一种新技术,它是由双链核糖核酸引起的抑制基因表达的一种现象。

这种新技术在抗病毒、抗癌症和基因病等医学领域表现出了广阔的应用前景。

本文就RNA干扰的作用机制、研究进展进行综述。

标签:RNA干扰技术基因沉默研究进展RNA 干扰(RNA interference,RNAi)是近年来发现的一种高效特异地阻断基因表达的新技术。

RNAi 是指一些小的双链RNA(dsRNA)在细胞内Dicer 内切酶的识别、结合、酶切下,产生有活性的长度为21~23nt 干扰性RNA(short interfering RNA ,siRNA),与互补的目的基因的mRNA 结合并使之降解,从而到达抑制目的基因表达的作用,是一种由双链RNA诱发的“基因沉默”现象。

本文旨在讲述RNA干扰的作用机制及研究进展。

1. RNA干扰技术的作用机制RNAi是指细胞中导入与内源性mRNA编码区某段序列同源的双链RNA (double—stranded RNA,dsRNA)片段,可致该mRNA发生特异性降解从而导致基因表达沉默的现象[1]。

其作用机制是:外源性(如病毒)或内源性的dsRNA 在细胞内与一种具有dsRNA特异性的RNA酶Ⅲ内切核酸酶(RNaseUIendnuclease)——Dicer结合为酶dsRNA复合物,随即被切割成21~23nt的RNA片段,即siRNA。

siRNA与Dicer形成RISC。

siRNA 作为引导序列,按照碱基互补原则识别靶基因转录出的mRNA,并引导RISC复合体结合mRNA.随后siRNA与mRNA在复合体中换位,核酸酶Dicer将mRNA切割成21~23nt的片段,从而可以破坏特定目的基因转录产生的mRNA,使其功能沉默,即基因沉默(gene silencing)。

而新产生的siRNA片段可再次与Dicer酶形成RISC复合体,介导新一轮的同源mRNA降解,从而产生级联放大效应,显著增强了抑制基因表达的作用2. RNA干扰技术的临床应用与进展2.1抗肿瘤治疗2.1.1白血病的治疗化疗在恶性肿瘤的治疗中具有重要地位。

siRNA和microRNA用于抗病毒的研究进展

siRNA和microRNA用于抗病毒的研究进展

DOI: 10.3969/j.issn.1673-713X.2021.01.009·综述·siRNA和microRNA用于抗病毒的研究进展孙博,林嘉杰,王树松,孙绍光1999 年,Hamilton 和Baulcombe[1]首次提出了小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的概念,发现植物中自然发生的siRNA 能引起转录后的基因沉默现象。

2001 年,Elbashir 等[2]发现合成的siRNA 能够引起不同哺乳动物细胞系的基因沉默现象。

这一发现表明,通过合成siRNA 能够引发可控的基因沉默现象,甚至有可能作为基因特异性治疗剂。

近年来,通过siRNA 来沉默病毒复制关键基因的表达,已成为抗病毒感染研究的热点。

1993 年,Lee 等[3]在秀丽隐杆线虫中首次发现了微RNA(microRNA,miRNA)。

该线虫中lin-4 基因的两种小转录物(分别为22 和61 nt)能与lin-14 mRNA 的3'-UTR 发生碱基互补配对,从而抑制lin-14 mRNA 的翻译。

2000 年,Pasquinelli 等[4]发现了第二种miRNA——let-7,同时发现let-7 在不同物种中高度保守。

这促使大量研究人员投入到miRNA 的研究中。

随着研究的不断深入,发现miRNA 水平的紊乱与多种疾病的发生有关[5-6]。

需要特别指出的是,miRNA 在病毒感染过程中发挥重要作用。

有研究表明,miRNA 既能抑制病毒在宿主细胞内的复制,也能促进病毒在宿主细胞内的复制[7-8]。

这说明miRNA 模拟物和miRNA 拮抗剂有望成为抗病毒药物的研发热点。

因此,探究参与病毒感染过程中的siRNA 和miRNA,对病毒感染的治疗具有重大意义。

1 siRNA 和 miRNA 的生成siRNA 是一种长度为21 ~ 23 bp 的小片段双链RNA (double stranded RNA,dsRNA),主要引起RNAi 现象。

RNA干扰技术的发展与应用前景

RNA干扰技术的发展与应用前景

RNA干扰技术的发展与应用前景RNA干扰技术是一种革命性的分子生物学技术,它可以对基因进行定向的靶向沉默和调控,成为了分子医学领域的研究热点。

RNA干扰技术的发展迅猛,应用领域不断扩大,具有广阔的前景和潜力。

1. RNA干扰技术的发展历程RNA干扰技术最早由美国科学家Fire和Mello于1998年发现,并于2006年共同获得诺贝尔生理学或医学奖。

随后,该技术在基因沉默、基因表达调控、病毒防御等方面的应用得到广泛研究。

特别是人基因组的完成,使得RNA干扰技术在人类基因疾病的治疗和抑制病毒感染等领域具有重要的应用前景。

2. RNA干扰技术的作用原理RNA干扰技术利用双链RNA介导靶向沉默和调控基因。

简单来说,就是利用已知基因的序列信息设计合成siRNA(双链RNA分子),siRNA可以通过RNA诱导的靶向效应,精确地连接并分解目标mRNA分子,阻断蛋白质的合成。

此外,还可以通过shRNA(plasmid RNA)、miRNA等形式对基因进行调控,改变基因表达。

3. RNA干扰技术的应用前景3.1 基因表达调控RNA干扰技术可以对有害基因进行靶向沉默,治疗基因疾病;对抗受到变异或缺少的有益基因,促进胚胎或干细胞分化或肿瘤恶化的扩散;整合与维持基因座位中的基因表达变化的遗传编程过程,将自组织的产生与维持致密的生物体的结构和功能联系起来。

3.2 细胞治疗RNA干扰技术利用RNA引物的靶向性去除特定的细胞,与基于抗体等方法相比,其安全、便捷、经济的特性也使得其应用潜力巨大。

3.3 抗病毒治疗RNA干扰技术在抗病毒方面的应用也尤为重要。

利用siRNA沉默病毒基因,可以有效治疗多种病毒感染,如HIV、乙型肝炎、甲型肝炎和流感等。

此外,RNA干扰技术还可以用于生物免疫检测,特别是高危感染病毒的快速检测,如新冠肺炎等,具有广阔的市场前景。

4. RNA干扰技术的挑战RNA干扰技术的应用离不开四个因素:RNA引物、传递载体、细胞浓度、基因网络。

RNA干扰技术及其临床应用与进展

RNA干扰技术及其临床应用与进展
①本文为上海市自然科学基金项目(No.02ZBl40"]2) 作者简介:王红建(1978年一),男,在读博士,主要从事消化道肿瘤 研究,E-maihdoctorwhjl728@sina.tom; 通讯作者及指导教师:朱金水(1965年一)。男,博士,主任医师.教 授,博士生导师.主要从事消化道肿瘤的苯础 与临床研究。

RNA,siRNA)能在小鼠和人的细胞
中特异性地阻遏基因的活性,发生基因沉默。由此 人们认识到RNAi技术是作为基因组功能研究的有 利工具,在疾病治疗方面具有巨大潜力,从而为siR. NA技术的发展奠定了基础并开启了基因研究及相 关疾病治疗的新时代。

2.1
RNA干扰技术的发展历史
RNA干扰的实质是外源性双链RNA(double.
4.1
RNAi作用的特点特异性:RNAi具有高度的
序列特异性,单个碱基改变就可使RNAi失效,对基 因的抑制作用消失,这种高度的序列特异性能够使 dsRNA特异地诱导与其序列同源的mRNA降解,实 现对目的基因的精确沉默。高效性:RNAi存在级联 放大效应,RNAi能在低于反义核苷酸几个数量级浓 度下使目标基因的表达降至极低水平,甚至可达到 缺失突变体表型的程度。选择性:外源性dsRNA的 转入只对成熟mRNA产生作用,对mRNA前体没有 或很少具有影响,以内含子或启动子序列构成的外 源dsRNA无法引起RNAi效应。只有针对编码区 (外显子)的dsRNA序列才能产生有效且特异性的 RNAi。稳定性:与反义寡核苷酸不同,siRNA是3 7端 悬挂有1rI'碱基的双链RNA,化学性质稳定,无须像 反义核苷酸那样进行广泛的化学修饰以提高半衰 期。遗传性:RNAi抑制基因表达的效应可以越过细 胞界限,在不同的细胞间长距离传递和维持。在线 虫中其干涉效应可以传递到子代,但这种遗传只限 于子一代,子二代往往又恢复到野生型。依赖性:只 有连续输入dsRNA,沉默效应才能持续下去,否则将 产生短暂的沉默反应,而且这种效应的强度与初始 dsRNA的浓度有关。

RNA干扰与siRNA研究进展

RNA干扰与siRNA研究进展

RNA干扰与siRNA研究进展一、本文概述RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种广泛存在于生物体内的基因沉默现象,其通过双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱导同源mRNA的降解,从而实现对特定基因表达的调控。

自1998年Fire和Mello首次在秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)中发现这一现象以来,RNAi已成为生物学领域研究的热点之一。

siRNA (small interfering RNA)是RNAi过程中的关键分子,其通过与mRNA的特异性结合,引导RNA诱导的沉默复合物(RISC)对mRNA进行切割,从而实现基因沉默。

近年来,随着研究的深入,人们对RNAi 和siRNA的作用机制、生物学功能以及应用前景有了更深入的了解。

本文旨在综述RNA干扰与siRNA研究的最新进展,探讨其在基因功能研究、疾病治疗以及农业生物技术等领域的应用前景。

二、RNA干扰机制RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种在生物体内广泛存在的基因表达调控机制,主要通过双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)引发,导致同源mRNA的降解或翻译抑制,从而实现基因沉默。

RNAi机制的核心是siRNA(small interfering RNA)的生成和作用。

siRNA的生成起始于dsRNA的形成。

这些dsRNA可以是由外源基因导入的,也可以是细胞内自身产生的。

当dsRNA进入细胞后,会被一种名为Dicer的核酸酶识别并切割成21-23个核苷酸长度的siRNA。

Dicer酶在切割过程中,会在siRNA的3'端添加2个核苷酸(通常是尿嘧啶),形成siRNA的双链结构。

随后,siRNA会与一种名为RISC(RNA-induced silencing complex)的蛋白复合物结合,形成RISC-siRNA复合物。

SiRNA研究进展

SiRNA研究进展

SiRNA研究进展摘要:小分子干扰RNA是外源性双链RNA 的加工产物,在细胞内能介导RNA干扰效应,识别特异性mRNA,沉默同源基因表达。

其特异性和高效性显示出很高的实用价值,siRNA已成为许多疾病潜在的治疗手段。

对于siRNA的应用,尽管还需要在减少非特异反应,发掘高效递送载体,应对新的基因变异等方面进行深入研究,但其可望在抗病毒、肿瘤治疗和癌症治疗等许多领域发挥治疗作用。

关键词:小分子干扰RNA,RNA干扰,基因治疗,递送载体Abstract: Small interfering RNA ( siRNA ) is the processing product of exogenous double strand RNA( dsRNA ). siRNA mediate the RNA interference( RNAi ) , induce the degradation o f endogenous mRNA with homology showing high specificity and thus generate excited potential of therapeutic application . Although the obstacles including reduce non-specific effect establish high-efficient delivery system and facing the new mutation are needed to harnessed , recent preclinical studies suggest that siRNA hold great promise for the treat ment of various diseases.Key words:SiRNA, RNAi, gene therapy, delivery carriers1 SiRNA简介及RNAi作用机理SiRNA是一种小RNA分子(21-25核苷酸),由Dicer(RNAase Ⅲ家族中对双链RNA 具有特异性的酶)加工而成。

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小干扰RNA抗病毒研究进展
作者:魏强, 曹博, 郭韬, 李广林, WEI Qiang, CAO Bo, GUO Tao, LI Guang-Lin
作者单位:陕西师范大学,生命科学学院,陕西,西安,710062
刊名:
生物技术通讯
英文刊名:LETTERS IN BIOTECHNOLOGY
年,卷(期):2010,21(4)
1.叶健;刘利新;薛远针对leader序列的siRNA能够有效抑制SARS冠状病毒多个mRNA的表达[期刊论文]-生物化学与生物物理进展 2007(10)
2.李路明;王凤龙;陈德鑫siRNA介导的基因沉默及其在植物抗病毒应用中的研究进展[期刊论文]-中国烟草科学2007(03)
3.Zhou Hongbo;Jin Meilin;Yu Zhengjun Effective small interfering RNAs targeting matrix and nucleocapsid protein gene inhibit influenza A virus replication in cells and mice[外文期刊] 2007(02)
4.Tang Kai-Fu;Xie Jing;Chen Min Knockdown of damage-specific DNA binding protein 1(DDB1)enhances the HBx-siRNA-mediated inhibition of HBV replication 2008(2008)
5.Meng Zhongji;Xu Yang;Wu Jun Inhibition of hepatitis B virus gene expression and replication by endoribonucleaseprepared siRNA 2008(2008)
6.王新宇;张继明;尹有宽RNA干扰对乙型肝炎病毒复制的体外影响[期刊论文]-世界华人消化杂志 2007(15)
7.焦京;曹虹;周美娟小干扰RNA分子对乙肝病毒复制的抑制作用研究[期刊论文]-南方医科大学学报 2007(04)
8.吴畏;李文滨;肖治宇siRNA沉默乙型肝炎病毒表达对HepG2.2.15细胞生长的影响[期刊论文]-岭南现代临床外科2008(05)
9.Wu Kailang;Mu Yongxin;Hu Jing Simultaneously inhibition of HIV and HBV replication through a dual small interfering RNA expression system 2007(2007)
10.江雪艳;卢洪洲;陈秋丽HIV-1 vif基因的RNA干扰体外研究[期刊论文]-复旦学报(医学版) 2009(01)
11.Liu Songkai;Asparuhova M;Brondani V Inhibition of HIV-1 multiplication by antisense U7 snRNAs and siRNAs targeting cyclophilin A[外文期刊] 2004(12)
12.Narute P S;Raut A A;Saini M Inhibition of bovine herpesvirus multiplication in MDBK cells by small interfering RNAs 2009(03)
13.陈启伟;王永录RNA干扰及其抗口蹄疫病毒复制的研究进展[期刊论文]-中国畜牧兽医 2009(07)
14.王伟利;陈立军;赵明秋siRNA抑制口蹄疫病毒在BHK21细胞中复制的研究[期刊论文]-华南农业大学学报
2009(04)
15.Zhang W;Singam R;Hellermarm G Attenuation of dengue virus infection by adeno-associated virus-mediated siRNA delivery 2004
16.Adelman Z;Sanchez-Vargas I;Travanty E RNA silencing of Dengue virus type 2 replication in transformed C6/36 mosquito cells transcribing an inverted repeat RNA derived from the virus genome [外文期刊] 2002(24)
17.Coller K E;Berger K L;Heaton N S RNA interference and single particle tracking analysis of hepatitis C vires endocytosis 2009(12)
negative strand RNA synthesis from a full-length hepatitis C virus clone[外文期刊] 2005(04)
19.Yang L;Wu M;Wang X siRNA targeting hepatitis B virus X and Aza-C inhibit growth of hepatocellular carcinoma cells via induction of G0/G1 arrest due to reverse P16 hypermethylation 2009(z1)
20.Thomas T;Arndt B Small interfering RNA:a revolutionary tool for the analysis of gene fuction and gene therapy 2002
本文链接:/Periodical_swjstx201004029.aspx。

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