基因沉默研究进展
RNA介导的基因沉默技术研究
RNA介导的基因沉默技术研究基因沉默是基因表达调控的一种机制，它通过阻断基因转录或抑制已经转录的mRNA的翻译来抑制基因表达。
RNA介导的基因沉默技术采用了RNA作为调控基因表达的工具。
这种技术广泛应用于基因功能研究、疾病治疗和农作物改良等领域。
RNA介导基因沉默技术主要分为siRNA、miRNA和shRNA三类。
1. siRNAsiRNA是20-25个核苷酸的双链RNA，它通过与靶基因mRNA特异性杂交，介导RNA诱导靶基因沉默。
这个过程通过小核RNA和RISC( RNA-Induced Silencing Complex)协同完成。
当siRNA与mRNA杂交后，RISC会切断mRNA形成不完整的片段，导致mRNA降解或翻译抑制。
siRNA技术可以实现精准靶向，对于多种疾病治疗具有潜在的应用价值。
但是，siRNA技术的缺点是需要选择合适的RNA靶点，并且siRNA的短寿命和难以穿透细胞膜限制了其广泛应用。
2. miRNAmiRNA是20-24个核苷酸的单链RNA，它通过特异性结合目标mRNA，同时与RISC结合，引导RISC切割目标mRNA分子。
同时，miRNA还可以通过直接结合靶标的5’端和3’端调控mRNA 的效率和速度。
miRNA广泛参与基因表达调控，可以调控20000多种基因的表达。
miRNA的缺点是具有很高的复杂性和不确定性。
miRNA靶基因的预测算法准确性存在差异，miRNA同靶基因的作用机制还需要进一步研究。
3. shRNAshRNA是基于RNA干扰技术的新型分子，可以在基因水平靶向RNA，抑制基因表达。
shRNA是单链RNA，具有RNAi引发靶基因沉默的功能。
其优点是技术简单，稳定性较好，可以长期干扰一个基因，生成稳定的RNAi信号。
但是，shRNA技术的缺点是仍然存在一些安全性问题和非特异性靶向的可能性。
实现精准稳定靶向仍然是一个需要解决的问题。
RNA介导的基因沉默技术具有广泛的研究和应用前景。
病毒基因沉默抑制因子与AGO蛋白结合抑制RNA沉默的研究进展
甲基 化作用 ， 导致 ｓ Ｎ ｉ Ａ因缺少末 端 甲基化保 护 Ｒ 而 易 于 降 解 ［ 。黄 瓜 花 叶病 毒 （ＭＶ 编 码 的 ２ ４ ＿ Ｃ ） ｂ 蛋 白及 花 椰 菜 花 叶病 毒 （ａ Ｃ ＭＶ） 编码 的 Ｐ ６蛋 白是
中 图 分 类 号 ： ７ Ｑ４ 文献 标志码 ： Ａ Ｄ Ｉ 码 ：０３ ６ ／．ｓ ． ０ — ５ ０２ １ ．１ ０ Ｏ 编 １．９ ９ｊ ｓ １ ６ ６ ０ ． ２０ ． ６ ｉｎ ０ ０ ０
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天 津农 业科 学 Ｔａｊｎ ｇｉ ｌ ｒｌ ｃ ｎｅ ｉ ｉ ｒ ｕｔ ａ Ｓ ｉ ｃｓ ｎ Ａ ｃ ｕ ｅ
・植 物 生理 与 生 物 技 术
病毒基 因沉默抑制 因子 与 Ａ Ｏ蛋 白结合抑制 Ｒ Ａ沉默 的研 究 Ｇ Ｎ 进 展
申永 梅 ， 纪 君 ， 晓辉 ， 杨 霍 田东 方 ， 雪松 曹
Ｓ Ｎ Ｙ ｎ － ｅ ， ＡＮ ｉｊｎ， Ｕ ｉ － ｕ ， Ｉ Ｎ Ｄ ｎ —ａ ｇ， Ａ ｕ — ｏ ｇ ＨＥ ｏ ｇ ｍ ｉ Ｙ Ｇ Ｊ—ｕ Ｈ ０ Ｘ ａ ｈ ｉ Ｔ Ａ ｏ ｇ ｆ Ｃ Ｏ Ｘ ｅ ｓｎ ｏ ｎ
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病毒诱导基因沉默的研究进展
基因表达的调控机制 ， 它广泛存在于各种生物 中， 在植物 中称为转录后基 因沉默 （ｏｔｒ ｓ ｉｉ ａ ｇｎ ｐｓｔｎｃｐｏ ｌｅｅ －ａ ｒ ｔｎ
ｓｅｃ ｇ Ｐ Ｇ ） ］病毒诱 导 的基 因沉 默 （ｉ ｓｎ ｕｅ ｅｅｓｅｃｎ ， ＩＳ 属 于 转 录后 的基 因沉 默 ， ｉｎｉ ， Ｔ Ｓ ¨ ． ｌ ｎ ｖ ｕ ｄ ｃｄｇｎ ｉｎｉｇ Ｖ Ｇ ） ｒ ｉ ｌ 指
Ｋｅ ｒｓ ｖｒｓｉ ｕｅ ｅ ｅ ｉ ｎｉｇ（ Ｉ Ｓ ； ｅｔｒ ｆｎｔ ｎ ｅ ｔｉ ｔ ｎ ｙｗｏｄ ： ｉ — ｄ ｃｄｇｎ ｌ ｃ ｅ ｎ ｓ ｅ ｎ Ｖ Ｇ ） ｖｃ ； ｕｃｉ ａ ｉ ｎｉｃ ｉ ｏ ｏｌ ｄ ｆ ａ ｏ
Ｒ Ａ介导 的基 因沉 默 （ Ｎ —ｅｉｔ ｅｅｓｅｃ ｇ 是一 种 通 过 核 酸序 列 特 异 性 的相 互 作 用来 抑制 Ｎ Ｒ Ａｍ ｄａｅ ｇｎ ｉ ｎｉ ） ｄ ｌ ｎ
１ Ｖ ＧＳ类 型 Ｉ
ＶＧ ＩＳ最早 在 Ｒ Ａ病毒 中发 现 ．９５年 ，ｕ ｇｉ ｔ ｌ 在烟 草花 叶病毒 （ ｏａｃ ｏａ ｉ ｓ Ｔ Ｎ １９ Ｋ ｍａａ ｅ ａ Ｔｂｃｏｍ ｓｉｖｕ ， ＭＶ） ｃ ｒ 中插入 一段八 氢番 茄红 素脱氢 酶 （ ｈｔｅｅｄｓｔｒｓ，Ｐ Ｓ ｃ Ｎ 片段 ， ｐ ｙ ｎ ｅａ ａｅ Ｄ ）Ｄ Ａ ｏ ｕ 当带 有 该 ｅ Ｎ 片 段 的 Ｔ Ｖ 重 ＤＡ Ｍ
１１ Ｒ ． ＮＡ病 毒诱 导的基 因沉默
Ｒ Ａ病毒诱导的基因沉默是 目前研究 比较深入 的一种基 因沉默．０ １ ，ａ ｌ 报道了以烟 Ｎ ２０ 年 Ｒ ｔｉ ｅ ａ ４ ｃｆ ｔ ｌ 草脆裂病毒（ ｏａｃ ｒｔ ｒ ， Ｒ ） Ｔｂｃ ｔ ｖｕ Ｔ Ｖ 为载体的 ＶＧ ｏ ａｌ ｉ ｓ ｅ ＩＳ体系 ， 并比较 了 Ｔ Ｖ和 Ｐ Ｘ诱导转基 因 Ｇ Ｐ 转基 Ｒ Ｖ Ｆ、 因 Ｇ Ｓ 内源基因 Ｐ Ｓ Ｒ ｂ ｃ 小亚基和 Ｌ Ａ Ｙ Ｕ、 Ｄ 、ｕｉｏ ｓ Ｅ Ｆ 开花基因发生基因沉默的效率和持续时间， 研究发现无论 在抑制转基因还是 内源基因的表达上 ，Ｒ Ｔ Ｖ诱导基 因沉默的效率和持续性都优于 Ｐ Ｘ， Ｖ 同时，Ｒ Ｔ Ｖ产生的 病毒症状也轻于 Ｐ Ｘ ２０ 年 ， ｏ ｂｒ ｅ ａ 以大麦条纹花叶病毒 （ ａ ｅ ｓ ｏ ｉｖ ｕ，Ｓ Ｖ 为载 Ｖ ．０ ２ Ｈ ｌ ｅ ｌ ｚ ｇｔ Ｂ ｒｙ ｔ ｍ ｓ ｃ ｉｓＢ Ｍ ） ｌ 却ｅ ａ ｒ 体， 首次在单子叶植物大麦上成功抑制 了 Ｐ Ｓ基因的表达．０４年 ， Ｄ ２０ 又报道了以豌豆早枯病毒 （ ｅ ｒ Ｐａｅ ｌ ａｙ ｂ ｗ ｉ ｒ ， Ｅ Ｖ 为载体的 ＶＧ 体系， ｒ ｎ ｇｖｕ Ｐ Ｂ ） ｏ ｎ ｉｓ ＩＳ 这是第 １ 个可应用于豆科植物基因沉默的 ＶＧ 载体 ． ＩＳ 其 中 ，Ｒ Ｔ Ｖ是应用 最 广 的 ＶＧ ＩＳ载 体 ， 应 用 于本 氏烟 、 被 番茄 、 南芥 和马 铃薯 等 多 种植 物 ． 载体 目 拟 该
《2024年转基因阿尔巴斯白绒山羊外源基因沉默相关研究》范文
《转基因阿尔巴斯白绒山羊外源基因沉默相关研究》篇一摘要：本文旨在探讨转基因阿尔巴斯白绒山羊中外源基因沉默的机制及其影响因素。
通过分析转基因山羊的基因表达模式，研究外源基因沉默现象的规律，为进一步优化转基因动物育种提供理论依据。
一、引言转基因动物技术是现代生物技术的重要组成部分，其在农业、医药、生物研究等领域具有广泛的应用前景。
阿尔巴斯白绒山羊作为重要的经济动物，其毛绒产量和品质对畜牧业发展具有重要意义。
近年来，通过转基因技术改良阿尔巴斯白绒山羊已成为提高其生产性能的重要手段。
然而，外源基因在转基因动物体内的表达稳定性及沉默现象一直是研究的热点和难点。
二、外源基因沉默现象及其机制外源基因沉默是指在转基因动物体内，外源基因的表达水平降低或完全不表达的现象。
这一现象可能与基因的甲基化、染色体结构变化、基因转录和翻译过程中的调控因素等多种机制有关。
在阿尔巴斯白绒山羊转基因过程中，外源基因沉默不仅影响转基因动物的表型特征，还可能对转基因动物的整体健康状况产生影响。
三、研究方法本研究采用基因编辑技术，构建了含有外源基因的阿尔巴斯白绒山羊转基因载体。
通过显微注射法将载体导入受精卵，培育出转基因山羊。
利用实时荧光定量PCR、Western blot等分子生物学技术，分析外源基因在转基因山羊不同组织中的表达情况，探讨外源基因沉默的机制及影响因素。
四、实验结果与分析1. 外源基因在转基因阿尔巴斯白绒山羊中的表达情况通过实时荧光定量PCR和Western blot等技术，我们发现外源基因在转基因阿尔巴斯白绒山羊的不同组织中表达水平存在差异。
其中，某些组织中外源基因表达较高，而在另一些组织中则出现沉默现象。
这可能与组织的特异性及基因表达的调控因素有关。
2. 外源基因沉默的机制通过进一步研究，我们发现外源基因沉默与基因的甲基化、染色体结构变化等因素有关。
在转基因山羊的某些组织中，外源基因的启动子区域发生了甲基化，导致基因转录受阻，从而出现外源基因沉默的现象。
基因沉默机制的研究
基因沉默机制的研究人类身体内的每个细胞都含有相同的基因组，但不同类型细胞的表达基因差异很大，这是如何实现的呢？其中一个关键机制就是基因沉默。
基因沉默指某些基因在细胞内不能正常表达，这是生命科学领域热门的一个研究方向。
本文将深入探讨基因沉默机制研究的重要性、研究方法、应用前景等方面。
一、基因沉默机制研究的重要性基因沉默机制是指通过胞质RNA转运到核内，以RNA降解或硬化的方式在转录后水平抑制基因表达的机制。
在生物体内，基因沉默机制负责调控基因表达，维持正常生理和病理生理状态。
然而，当这个机制出现异常，就会引发多种疾病，如癌症、心血管疾病、神经系统疾病以及一系列的遗传病等。
因此，对于基因沉默机制的研究十分重要，可以从分子层面揭示这些疾病的发生机制，为治疗和预防这些疾病提供理论依据。
二、基因沉默机制的研究方法1. 转录后沉默RNA干扰技术( RNA interference, RNAi ) 是一种简单又行之有效的基因沉默技术，它能够通过RNA引物的介导，抑制细胞内的特定RNA分子，从而抑制基因表达。
RNAi 可以用于原代细胞、细胞系和动物上的病变细胞中，用于诱导沉默的RNA体文件可以人工合成、体外转录和化学合成，具有种属选择性、病理特异性，同时也是一种可逆性的基因沉默技术。
2. DNA甲基化沉默DNA甲基化是一种常见的基因沉默机制。
在甲基化过程中，DNA甲基转移酶在DNA上转移一个甲基基团，可以使基因表达下降，从而实现基因的沉默。
这种控制技术通常应用于发病机制和普通基因的调控中，从而为疾病治疗和药物研发提供理论依据。
三、基因沉默机制的应用前景1. 高效基因治疗基因沉默技术可以实现特定基因的靶向沉默，从而为基因治疗的安全性与有效性提供理论依据。
如适用于影响多种疾病的基因治疗等领域。
2. 测序技术基因沉默技术是分子生物学领域的一个热门话题，它代表了在研究自发表达和常规表达基因过程中，深入研究基因调控机制的创新思路。
RNAi基因沉默的动力学研究进展
ｐ ｏｅ ｇ ｎ ｔｅ２ 裂解 靶 基 因 ｍＲＮＡＩ 。Ｒ ｒｔｉ Ａｒｏ ａｕ ） ｎ ２ ］ ＮＡ
干扰 以其序 列特异 性 的优势 被广泛 应 用 于阻 断或 抑
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的研究 工 具 。在 Ｒ ＮＡｉ 挥 基 因沉 默 效 能 的 过 程 发 中 ， 多 因素都会 直 接 或 间 接 的影 响最 终 的沉 默 效 许
默 效能 的过 程 中， 多 因素都会 直接 或 间接 的影 响 最 终 默 效 率 和 沉默 时 间 。论 文从 ｓ 许 的沉 ｉ ＲＮＡ 类 型 的 选
择 、ｉ ＮＡ 的递 送和 细胞 内的 Ｒ ｓ Ｒ ＮＡｉ 途径 ３个 方面 对 Ｒ ＮＡｉ 径 中各 个 影响 其 效 能发 挥 的 因素及 其解 决 方 途 法做 一综 述 ， 同时对描 述 Ｒ ＮＡｉ 因沉默 动力 学的数 学模 型及其 应 用进 行 了介 绍 。 基 关键词 ： Ａ 干扰 ； 小 干扰 ＲＮＡ； ＲＮ 短 短发 夹 Ｒ ＮＡ； 因沉默 ； 学模 型 基 数
综述， 以期 能 帮 助 人 们 更 深 入 地 认 识 Ｒ ＮＡｉ促 进 ，
化过 程 中 ， 高度 保 守 的 双 链 ＲＮＡ （ ｏ ｂｅｓｒｎ 由 ｄ ｕ ｌ—ｔａ — ｄ ｄＲ ｅ ＮＡ， ｓ ｄ ＲＮＡ） 诱导 同源 ｍＲ ＮＡ 高 效 特 异性 降
解 的现象＿ 。它是 生物 体抵 御外 来感 染 的一 种重 要 １ ］ 保护 机制 ， 为此 Ｒ ＮＡｉ Ｓ ｉ ｃ ） 志评 为 ２ ０ 被《 ｃｅ ｅ 杂 ｎ ） ０ １年 十大 科 技 突 破 之 一 ， 列 ２ ０ 名 ０ ２年 十 大 科 学 之 首 。 ２０ ０ ２年 Ｎａｕ ｅ 志 亦将 Ｒ ｔｒ 杂 ＮＡｉ 为 年度 重 大科 技 评
寄主诱导的基因沉默(HIGS)技术研究进展
ｅ ｘ ｐ ｒ ｅ ｓ ｓ ｉ ｏ ｎ ） 方 法 开 展 了基 因功 能 的验 证研 究 ， 他们 基 因功 能研 究中显示 出其 强大 的优 势 。
借 助 玉 米 黑粉 菌 （ Ｕ ｓ ｔ ｉ ｌ ａ ｇ ｏ ｍ ａ ｙ ｄ ｉ ｓ ） 突 变 体 验 证 了小
本研究将围绕 ＨＩ Ｇ Ｓ的分子机 制、 技术发展、 应用
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６ ０ ４
农 业 生 物 技 术 学报
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抗肿瘤基因沉默技术联合纳米载体递送系统的研发现状与未来趋势分析
抗肿瘤基因沉默技术联合纳米载体递送系统的研发现状与未来趋势分析一、研究背景与意义1.1 抗肿瘤基因沉默技术的重要性癌症，作为全球范围内严重威胁人类健康和生命的重大疾病之一，其治疗一直是医学研究的重中之重。
近年来，随着分子生物学技术的飞速发展，基因治疗作为一种新兴的治疗手段逐渐崭露头角。
在众多基因治疗策略中，抗肿瘤基因沉默技术以其独特的优势和潜力，成为了当前研究的热点。
基因沉默技术，通过干扰或抑制特定基因的表达，从而达到治疗疾病的目的。
在抗肿瘤领域，该技术能够针对肿瘤细胞中的关键基因进行精准打击，有效抑制肿瘤的生长、侵袭和转移，为癌症患者提供了新的治疗希望。
1.2 纳米载体递送系统的作用基因沉默技术在实际应用中面临着诸多挑战，其中最为关键的就是如何将治疗基因高效、安全地递送到靶细胞中。
传统的递送方式存在着转染效率低、免疫原性高等问题，限制了其临床应用的效果。
而纳米载体递送系统则以其独特的优势，为解决这一问题提供了新的思路。
纳米载体递送系统利用纳米级别的粒子作为载体，能够将治疗基因包裹在其内部或表面，并通过血液循环等途径将其递送到靶细胞中。
这种递送方式具有高效性、靶向性和可控性等特点，能够显著提高基因治疗的效果。
二、抗肿瘤基因沉默技术的研究进展2.1 RNA干扰技术RNA干扰（RNAi）技术是一种通过双链RNA（dsRNA）介导的序列特异性基因沉默过程。
当细胞内引入与目标mRNA同源的dsRNA时，它会与一个特定的酶复合物结合，形成RNA诱导的沉默复合物（RISC）。
这个复合物能够识别并切割与dsRNA同源的mRNA，从而阻止其翻译成蛋白质，达到基因沉默的效果。
RNAi技术在抗肿瘤研究中展现出了巨大的潜力。
研究人员发现，通过设计针对肿瘤细胞中关键基因的siRNA，可以有效抑制这些基因的表达，进而抑制肿瘤的生长和侵袭。
例如，针对EGFR基因的siRNA能够显著降低肺癌细胞中EGFR蛋白的表达水平，从而抑制肿瘤的生长。
【高中生物】科学家成功解开大量基因沉默之谜
【高中生物】科学家成功解开大量基因沉默之谜美国华盛顿大学圣路易斯学院克雷格?皮卡尔德教授领导的研究小组4日表示，他们在核仁显性（nucleolardominance）现象的研究方面取得了突破性的进展，发现杂交植物或动物中整组亲代核糖核酸rna基因遭受沉默（被关闭）。
由于核仁显性的机理同癌症这类疾病失控的机制在某些方面相同，因此皮卡尔德的研究在医学应用方面具有十分重要的意义。
相关研究论文刊登在最新一期的《分子细胞》杂志上。
核仁显性是一种表观遗传现象，指的是基因表达的变化，但不涉及DNA序列的变化。
它可能是由组蛋白编码的改变而不是DNA甲基化引起的。
在这种现象中，从父母遗传给杂交后代的一组核糖体基因被沉默。
当核仁在单亲遗传的染色体上形成时，核仁显性发生在细胞核中。
RNA基因的表达驱动这些核仁的形成。
当两种不同的植物或动物杂交时，它们总是选择在杂交中表达一种特殊亲本物种的核糖体RNA基因，无论该特殊亲本物种是母系还是父系。
核糖核酸rna是核糖体的一个主要成分，而核糖体是细胞的蛋白生产基地。
细胞在核糖核酸rna基因充裕时，能利用核仁显性来控制生物体中核糖体的量。
皮卡尔德表示，如果人们能利用核仁显性的沉默机理来限制核糖核酸rna基因的表达，那么就有望能减缓肿瘤细胞的生长率，从而减缓癌症这类疾病的发展。
在癌细胞中，核仁明显较大，这是由于RNA转录过程中核仁急剧增加，进而导致细胞核心糖体大量增加所致。
核糖体活性的提升意味着细胞能够以异常高的速率合成蛋白质，导致细胞增殖失控，这是疾病的典型表现。
对癌症患者而言，完全让所有的核糖体基因出现沉默并非可行的治理方法，因为人要生存，就离不开核糖体。
不过，皮卡尔德和合作者的研究表明，小干扰rna能够指挥核糖体基因发生沉默的时间和范围，这比让所有核糖体基因沉默或者不让任何核糖体基因沉默的方法要复杂得多。
RNA介导基因沉默的机制和功能研究
RNA介导基因沉默的机制和功能研究DNA，作为生命体内重要的遗传信息载体，一直被认为是决定性的，但随着基因组学研究的不断深入，科学家逐渐发现，细胞中还存在着许多对于DNA的加工和修饰机制，这些机制都能够通过改变基因的表达水平来影响细胞的生理和生化过程。
而这其中的一个特别的机制，就是RNA介导的基因沉默。
RNA介导的基因沉默在细胞内发挥着重要的作用，它参与着细胞周期调控、发育、免疫和代谢等多个生物学过程，并在这些过程中发挥着不同的功能。
本文主要讨论RNA介导的基因沉默的机制和功能研究。
一、RNA介导的基因沉默的机制在RNA介导的基因沉默机制中，RNA分子与某些蛋白质组成复合物，形成RNA识别复合物(RISC)，通过对靶基因mRNA的特异性靶向与结合，从而实现对于基因的调控。
研究显示，RNA介导的基因沉默主要是通过siRNA和miRNA来实现的。
siRNA(small interfering RNA)是由外源的双链RNA引发的一种高度特异性的RNA干扰(mRNAi)。
siRNA主要由外源RNA病毒或宿主昆虫细胞中产生，引起RNA干扰后，Dicer软件的RNA酶切割能够有效地分解siRNA的双链结构，分解后siRNA将形成RISC复合物，与mRNA靶标物进行互补配对并最终沉默。
siRNA可用于体内和体外基因功能的研究，以及引发基因沉默的治疗策略。
miRNA(micro RNA)则是内源生物合成的单链RNA，其长度通常为22个核苷酸。
与siRNA类似，miRNA也可以与RISC复合物结合，识别靶标mRNA，并在靶标mRNA上调节其翻译或降解。
miRNA广泛存在于生命体内，与细胞周期、细胞分化、细胞凋亡；乃至免疫反应等多个生物学过程密切相关，是一种重要的基因沉默机制。
二、RNA介导的基因沉默的功能RNA介导的基因沉默，在细胞生理、生化过程中发挥着重要的作用，参与调节着基因表达，影响了多种生物学过程的发生和发展。
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基因沉默研究进展摘要：基因沉默(gene silencing)是指生物体中特定基因由于种种原因不表达或者表达减少的现象。
基因沉默是基因表达调控的一种重要方式 ,是生物体在基因调控水平上的一种自我保护机制 ,在外源 DNA 侵入、病毒侵染和DNA 转座、重排中有普遍性。
对基因沉默进行深入研究 ,可帮助人们进一步揭示生物体基因遗传表达调控的本质 ,在基因工程中克服基因沉默现象 ,从而使外源基因能更好的按照人们的需要进行有效表达;利用基因沉默在基因治疗中有效抑制有害基因的表达 ,达到治疗疾病的目的 ,所以研究基因沉默具有极其重要的理论和实践意义[1]。
关键词：基因沉默，转录水平基因沉默，转录后水平基因沉默，病毒介导的基因沉默.基因沉默(gene silencing)是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。
一方面,基因沉默是遗传修饰生物(genetically modified organisms )实用化和商品化的巨大障碍 ,另一方面 ,基因沉默是植物抗病毒的一个本能反应 ,为用抗病毒基因植物工程育种提供了具有较大潜在实用价值的策略—RNA介导的病毒抗性(RNA-mediated virus resistance ,RMVR)[2～4]。
基因沉默现象首先在转基因植物中发现，接着在线虫、真菌、水螅、果蝇以及哺乳动物中陆续发现。
基因沉默主要发生在两种情况，一种是转录水平上的基因沉默（transcriptional gene silencing, TGS） ,另一种是转录后基因沉默（post- transcriptional gene silencing, PTGS）。
RNA干扰（RNA interference, RNAi）是近几年发展起来的转录后基因阻断技术，RNAi在2002年被Science评为全球十大科技突破之一,作为一种在细胞水平的基因敲除工具,RNAi 正在功能基因组学领域掀起一场革命[5]。
一、基因沉默的分类及其机制（一）、转录水平基因沉默转录水平基因沉默是指对基因专一的细胞核RNA合成的失活，它的发生主要是由于基因无法被顺利转录成相应的RNA而导致基因沉默。
转录水平基因沉默可以通过有性世代传递，表现为减数分裂的可遗传性。
引起转录水平基因沉默的机制主要有以下几种：1.基因及其启动子甲基化。
2. 同源基因间的反式失活。
3. 后成修饰作用导致的基因沉默。
4. 重复序列。
5. 位置效应。
（二）、转录后水平基因沉默转录后水平基因沉默是指基因在细胞核内能稳定转录，但在细胞质里却无相应稳定态mRNA存在的现象。
与转录水平基因沉默不同，转录后水平基因沉默具有逆转性，即受抑制基因通过减数分裂可以恢复表达活性，表现为减数分裂不可遗传性。
目前发现主要有以下几种转录后水平基因沉默现象。
1. 共抑制。
2. 基因压制。
3. RNA干扰。
二、植物基因沉默研究进展基因沉默是普遍存在于植物界的一种防御反应．近年来,转录后水平上的基因沉默(PTGS)在植物中特别是在转基因植物中得到了广泛的研究.PTGS是植物的一种自然防御机制，是指基因能正常地转录，但所转录的mRNA在细胞质内积累量很低或根本检测不到．这是由于细胞核内转录mRNA进入细胞质后，与具有同源的植物体内源基因或侵人的同源病毒核酸形成双链RNA并发生了降解，从而导致共抑制的现象．侵入的病毒RNA在形成复制中间体时也形成双链RNA(dsRNA)并经PTGS途径降解．RNAi主要发生在转基因植物中，它要求转基因序列与被沉默的内源基因或外源基因序列具有高度的同源性．自RNAi现象发现以来，就成为生物学领域的一个新的研究热点，现在对其作用机制、自然情况下对生物体的重要性等方面已经有了一定的认识，而且在线虫中已实现了利用RNAi技术进行大规模的功能基因组学的研究．RNAi的机理和应用的研究最先在动物中得到深入研究，但近年来对植物中PTGS的研究也有了很大的进展[6]．（一）、RNA沉默的作用机理RNA沉默最主要的作用是一小段（大约21-23bp）的双链RNA分子（double-strainded RNA,dsRNA）它介导细胞内序列特异性基因表达阻断或封闭，也就是转录后基因沉默（post-transcriptional gene silencing, PTGS）,从而起到控制细胞的各种高级生命活动。
1. RNA沉默的作用水平RNA沉默是在多重水平上发挥作用的。
最先在华丽新小杆线虫中发现，dsRNA所诱导的基因沉默在转录后水平，因为dsRNA导致了相应RNA（mRNA）的降解，而基因启动子和内含子序列作为基因沉默触发物则无效。
后来在植物中也发现，RNA沉默引起的基因沉默也是在转录后水平。
除此转录后水平降解mRNA的机制外，RNA沉默还通过其他机制来影响基因表达。
在植物中，dsRNA 导致基因组中与沉默触发物同源序列的甲基化；如果与沉默触发物与启动子序列相同，则引起转录水平的基因沉默。
而另外的研究还发现，在华丽新小杆线虫中，RNA沉默装置中，内源性编码的诱导剂，是在蛋白质合成水平发挥作用的。
2. RNA沉默的作用的基本过程第一步：起始步沉默触发物被裂解，产生小干扰性RNA（small interfering RNAs，siRNAs）。
研究表明，果蝇胚胎提取物就有将长链dsRNA底物裂解为长度在约22bp小片段的活性。
这些siRNAs是双链的，有磷酸化的5ˊ端。
这一过程，可能与Rnase Ⅲ家族的功能有关。
该家族中有一类已被命名为Dicer酶，含2个催化结构域、1个螺旋酶结构域和1个PAZ基序。
遗传学研究表明，Dicer酶结构在多种生物体之间比较保守。
第二步：效应步siRNAs与多种亚单位形成复合物—RNA诱导的沉默复合物（RISC），然后以RISC的方式降解单链的靶mRNA。
在RISC中，这种大小约22bp的siRNAs所起的作用，是以碱基配对的原则，识别与dsRNA相同序列的靶mRNA，引导复合物中的RNA降解酶RNase，确保对特定的序列的靶mRNA 进行降解。
第三步：沉默效应的放大和扩散在华丽新小杆线虫中，RNA沉默能够扩散到整个虫体，即使只有少量的触发物dsRNA；在植物中也发现了相似的情况，沉默效应扩散到整株植物，并可转移到嫁接的幼芽。
研究发现，西红柿中RNA指导的RNA聚合酶（RdRP）与RNA沉默的扩散有关；而华丽新小杆线虫和植物中dsRNA诱导的基因沉默所需要参与的蛋白质，在序列上与西红柿的这种RdRP 很相似；在其他生物体中，起RdRP作用的分别可能是：拟南芥属—SDE1/SGS2，脉孢菌属—QDE-1，胚系华丽新小杆线虫—EGO-1，华丽新小杆线虫成虫—RRF-1/RDE-9；而病毒诱导的基因沉默（VIGS），则是螺旋酶。
有学者认为，沉默效应的放大和扩散，是RdRP激发了另外的dsRNA合成。
（二）、RNA沉默的特点RNA沉默普遍存在于动物和植物界中，具有特异、稳定、高效、不改变基因组的遗传组成等特点，且参与该过程的许多基因具有高度保守性．相对于动物，植物中的dsRNA介导的植物基因沉默具有下述特点：1，外源基因转入植物时可造成植物内源性同源基因沉默。
2，dsRNA介导的植物RNA沉默对特异同源目的基因具有阻抑作用。
3，daRNA介导的植物RNA沉默可发生在转录水平，也可以发生在转录后水平。
4，植物中RNA的沉默信号能通过植物大分子运输系统进行系统扩散。
三、病毒诱导的基因沉默病毒介导的基因沉默( Virus induced gene silencing，VIGS)是利用病毒载体携带宿主基因的部分外显子，导致宿主基因沉默。
VIGS属于PTGS类的RNA沉默．近几年来，VIGS已被开发成为一项快速高通量基因功能鉴定新技术，在植物功能基因组学的研究中正得到越来越广泛的应用[7]。
（一）、VIGS的作用机制VIGS与动物RNA沉默机理上有许多相似之处．VIGS启动时一般先形成双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)，dsRNA被类似动物Dicer、称为Dicer-like (DCL)的RNase—III酶切割形成大小约为21-24 nt的siRNA(short interfering RNA)，siRNA作为VIGS促发因子以单链形式与Argonaute(AGO) RNA结合蛋白以及其他RNase结合形成RNA诱导的沉默复合体(RNA induced silencing complex，RISC)，这一RISC复合体能够特异地与同源的靶标mRNA结合，并降解这些靶标mRNA．作为反击植物VIGS的手段，许多病毒产生VIGS 抑制子(suppressor)，通过与siRNA结合使植物体内不能积累siRNA，或抑制AGO1切割活性等机制抑制植物产生VIGS．这些结果也反过来证明siRNA积累和AGO1在VIGS中的关键作用．（二）、VIGS病毒载体VIGS载体大体上可分为RNA病毒载体，DNA病毒载体和卫星病毒载体等3类．1.RNA病毒载体用于构建VIGS载体的RNA病毒种包括TMV、马铃薯X病毒(Potato virus X，PVX)、烟草脆裂病毒(Tobacco rattle virus，TRV)、大麦条纹花叶病毒(Barley stripe mosaic virus，BSMV)、豌豆早枯病毒(Pea early browning Virus，PEBV)、杨树花叶病毒(Poplar mosaic virus，PopMV)、番茄丛矮病毒(Tomato bushy stunt virus，TBSV)、以及2006年后开发的黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus，CMV)、菜豆荚斑驳病毒(Bean pod mottle virus，BPMV)和雀麦花叶病毒(Brome mosaic virus，BMV)等10种，占了目前已有VIGS载体的绝大多数．2.DNA病毒载体已被开发用于VIGS载体构建的DNA病毒种包括番茄金色花叶病毒(Tomato golden mosaic virus，TGMV)、大白菜曲叶病毒(Cabbage leaf curl virus，CbLCV) 及非洲木薯花叶病毒(African cassava mosaic virus，ACMV).3.卫星病毒载体还有一类VIGS载体构建自卫星病毒．目前报道的有2个，一个是由RNA病毒 TMV的卫星病毒构建成的SVISS系统．另一个是由DNA病毒中国番茄黄化曲叶病毒(Tomato yellow leaf curl China virus，TYLCCNV)的伴随卫星分子DNAmβ构建成的DNAmβ载体．DNAmβ载体可用于烟草属多个种和番茄等多种茄科植物[7]。