RNAi的机制及RNAi技术的应用
RNAi技术及其在植物中的应用

RNAi技术及其在植物中的应用什么是RNAi?RNA干扰(RNAi)是由双链RNA(dsRNA)诱导的转录后基因沉默(PTGS),是真核生物中一种进化上高度保守的生物学机制。
在RNAi途径中,dsRNA或发夹结构RNA(hpRNA)被Dicer 酶加工成一个21-23 nt的小RNA双链体(siRNA)。
siRNA的一条链被纳入RNA诱导的沉默复合物(RISC)中,另一条链保留并引导RISC切割与之序列互补的mRNA(图1)。
图1.真核生物中RNAi介导的基因沉默(Majumdar R., 2017)植物中RNAi途径的意义植物中RNAi技术因具有高特异性、高效性、高成功率、高稳定性等特点,被认为是功能基因组学中很有前途的一种基因调控方式,可在不影响其它基因的情况下,以精确的方式下调靶基因的表达。
植物中RNAi在维持基因组完整性和生长发育方面具有重要意义,能对影响作物经济性状的缺陷基因及不良基因进行RNA干扰,实现作物品种改良,还能抵抗引起重大经济损失的病原体、害虫、线虫和病毒的入侵。
研究小RNA在调控基因表达中的作用有助于研究人员探索小RNA在非生物和生物应激反应中的潜力,通过培育抗病、环境胁迫耐受以及高产的优良品种,为作物改良开辟了新的途径。
植物RNAi的技术流程1. siRNA的设计siRNA设计原则:(1)从靶基因起始密码子ATG下游50~100个核苷酸开始设计siRNA序列,越靠近3’端,基因沉默效果越好。
(2)siRNA序列最好为AA(Nn)UU,NA(Nn)UU和NA(Nn)NN也可以,N代表任意碱基,n为碱基数目,大约在19~29 nt之间。
(3)G/C含量在30%~52%之间其基因沉默效果较好。
(4)siRNA序列中避免连续的单一碱基及反向重复序列。
(5)将设计好的siRNA序列在数据库中进行比对,保证siRNA的序列特异性。
2. siRNA的合成和验证siRNA的合成方法主要包括化学合成法、体外转录法、酶消化法、体内转录法。
rnai的概念原理及应用

RNAi的概念原理及应用概念介绍RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)是一种通过切割特定的RNA分子从而靶向抑制基因表达的现象。
RNAi是由双链RNA(dsRNA)介导的,该分子通过特定酶的作用,在细胞内特异性地靶向剪切所要抑制的基因的mRNA,从而减少该基因表达。
RNAi的原理RNAi的原理涉及到一系列参与分子和酶的复杂反应过程。
以下是RNAi的核心原理:1.dsRNA的合成:RNAi开始于dsRNA分子的合成。
这种dsRNA可以由病毒、转座子(转座元件)或基因重组技术产生。
2.DICER酶的激活:一旦dsRNA进入细胞,它将被DICER酶激活。
DICER酶将dsRNA分子切割成更短的片段,称为小干扰RNA(siRNA)。
3.RISC复合物形成:siRNA进入RNA诱导靶向降解复合物(RISC),并与其中一个链片段结合。
这个复合物可以将RNA靶向切割以达到靶向抑制基因表达的目的。
4.RNA降解或抑制翻译:RISC复合物可以选择性地降解目标RNA,或者防止它被翻译成蛋白质,从而达到抑制基因表达的效果。
RNAi的应用RNAi在基因研究、亚细胞成像、诊断和治疗疾病等领域得到了广泛的应用。
以下是RNAi的一些应用:1. 基因功能研究RNAi可以通过特异性地抑制某个基因的表达来研究其功能。
研究人员可以通过合成siRNA靶向特定基因并转染到细胞中,以观察抑制该基因对细胞功能是否产生影响。
2. 药物研发RNAi技术可以用于药物研发领域。
通过抑制特定基因的表达,可以减少或阻断与该基因相关的疾病发展。
研究人员可以设计siRNA,将其运用于药物传递系统,以治疗基因相关的疾病。
3. 农业领域RNAi在农业领域有广泛的应用。
例如,通过抑制植物中的特定基因表达,可以增强抗虫性、耐逆性等特征,从而提高农作物的产量和质量。
4. 病毒治疗RNAi还可以用于治疗病毒感染。
通过设计特定的siRNA,可以靶向抑制病毒的复制和传播,从而减轻或治愈病毒感染。
RNA干扰技术在农业育种中的应用分析

RNA干扰技术在农业育种中的应用分析随着生物技术的飞速发展,RNA干扰技术(RNA interference,RNAi)逐渐成为研究生物学和遗传学的热门技术之一,也被广泛应用于农业领域。
RNAi技术可以人为干扰基因的表达,从而改变生物的性状和功能,广泛应用于改善植物的抗病性、耐旱性、耐寒性等性状,促进育种的进程,为农业生产和粮食安全提供了强有力的支持。
本文将从RNA干扰技术的原理、应用优势、在农业育种领域的应用等方面,深入分析RNA干扰技术在农业领域中的应用。
一、RNA干扰技术的原理RNA干扰技术是一种破坏靶标基因的mRNA的机制,它可以在细胞内通过RNA信使分子 selectively silence specific genes。
RNA干扰技术通过 RNA 总量调控确定的可以抑制基因表达的机制达到结果。
在RNA干扰技术中,外源性的双链RNA(dsRNA)可以被特定酶RNase III切成20-25碱基长度的小干扰RNAs (siRNAs)。
这些siRNAs会与一个RNA识别复合物(RISC)或一个RNA诱导沉默复合物(RITS)结合,降解目标RNA或转录本或抑制其翻译。
简而言之,RNA干扰技术的本质是靶向特定基因的mRNA,进而抑制基因表达。
二、RNA干扰技术的应用优势RNA干扰技术具有操作简便、灵敏度高、高效率、特异性强等优势。
相比于其他遗传方法,RNA干扰技术具有以下优点:1. 高度特异性:RNA干扰技术的高度特异性使其能够产生很少的外显突变和互补杂交效应。
2. 灵敏度高:RNA干扰技术具有高度敏感性,能够检测到基于注射的干扰效应。
3. 操作简便:RNA干扰技术的实验过程易于标准化,同时,RNA干扰技术不需要繁琐且复杂的前期工作,也不需要耗时的DNA克隆工作,因此极大地缩短了实验周期,方便快捷。
4. 高效率:RNA干扰技术的基因沉默效率非常高。
与蛋白质抑制技术相比,RNA干扰技术的效率更高。
RNA干扰技术基本原理和应用

RNAi旳主要过程
效应阶段 RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC) 旳形成 RISC旳激活:ATP依赖旳解双链过程 在siRNA反义链旳指导下(靶序列旳辨认), RISC特异性切 割、降解靶mRNA,造成基 因体现失活
NS3-1948 siRNA +
HCV体现质粒
共转染
Huh-7 细胞
HCV RNA ↓ 23倍
GAPDH siRNA
+
HCV RNA 无变化
谢 谢!
2023 年 Berstein 等 提出只有22 核苷酸dsRNA才有特异性旳
阻断效应,并发觉体内分解dsRNA 为 siRNAs (short/small interfering RNA) 旳 DICER 酶
RNAi旳发觉和发展历程
2002 年 Novina 等 用RNAi 技术实现了对HIV-1 病毒旳阻抑
Dicer酶
RNAase III超家族组员。构造中涉及一种 螺旋酶构造域,两个RNA酶Ⅲ构造域,一 种双链RNA结合位点 对单链RNA没有活性 对200~500nt旳dsRNA作用效果最佳,能 降解成25nt左右旳siRNA 广泛存在
RdRp(RNA dependent RNA polymerase)
siRNA旳制备措施
细胞内制备措施 依赖体现质粒或病毒载体在细胞内获取 siRNA 经过PCR介导旳siRNA体现试剂盒获取 siRNA
siRNA载体
依赖RNA聚合酶III 开启子(pol III) ,操纵一 段小旳发夹siRNA在哺乳动物细胞中旳体 现。
RNAI原理及应用

RNAI原理及应用RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种基因调控机制,其通过抑制特定基因的转录或翻译过程,实现对基因表达的调控。
RNAi机制首先通过特定的酶将特定基因的mRNA分解为小片段,然后这些小片段与RNA-诱导沉默复合物(RISC)结合,最终导致该基因的特异性沉默。
RNAi技术已经被广泛应用于生物学研究以及治疗疾病的实践中。
以下是RNAi原理和应用的详细解释:RNAi原理:1.RNAi的起源:RNAi最早是在植物系统中被发现的一种基因沉默调控机制,随后发现其在真核生物中也存在。
2. RNA干扰的具体机制:首先,特定的酶(Dicer)将外源双链RNA (dsRNA)或内源的小干扰RNA(siRNA)切割为21-23个核苷酸的小分子(miRNA);然后,这些小分子与RISC结合,形成siRNA-RISC复合物;最后,这个复合物会识别并结合到目标mRNA上,以一种亚完美匹配的方式,引发mRNA的降解或抑制其翻译,从而达到对基因表达的调控。
RNAi应用:1.功能基因组学研究:RNAi可以帮助研究人和动物的基因功能,通过抑制目标基因的表达,可以观察基因敲除后生物体产生的表型改变。
这有助于揭示基因在生物体内的功能和作用机制。
2. 疾病治疗:RNAi技术在药物研发中有着广泛的应用潜力。
通过设计和合成siRNA,可以在细胞内选择性地抑制特定基因的表达,从而治疗一系列遗传病和感染病。
例如,在癌症治疗领域,可使用RNAi技术抑制癌细胞特定的致癌基因,达到治疗癌症的效果。
3.植物基因改良:RNAi技术可用于改良植物的抗感染性、抗虫性、耐盐碱性等性状。
通过抑制特定基因的表达,可以增加植物对胁迫的抵抗能力,提高作物的产量和质量。
4. 遗传治疗:通过将siRNA导入体内,可以干扰基因表达和调节细胞功能。
这种方法被广泛应用于基因治疗、基因靶向和克隆动物等领域。
总结:RNA干扰技术作为一种重要的基因调控方法,已经在生物学研究和治疗疾病的实践中得到广泛应用。
简述rnai的定义和原理

塑料的合成效率,降低生产成本并减少环境污染。
工业酶
03
RNAi技术可用于改良工业酶的产量和性能,提高生产效率和产
品质量。
其他领域
• 基础科学研究:RNAi技术可用于 研究基因的功能和调控机制,揭 示生命科学中的一些基本问题。 例如,通过沉默或敲低细胞中特 定基因的表达水平,可研究该基 因在细胞生长、分化、凋亡等过 程中的作用。
植物保护
RNAi技术可用于保护植物免受病毒、细菌和真菌等病原 体的侵害。例如,通过沉默病毒的基因组或阻止病毒的复 制,可有效控制病毒病害的发生和传播。
工业领域
生物燃料
01
RNAi技术可用于提高微生物中脂肪酸合成的效率,进而提高生
物燃料的产量和品质。
生物塑料
02
RNAi技术可用于提高微生物中聚羟基脂肪酸酯(PHA)等生物
rnai的定义和原理
• 什么是rnai? • rnai的作用机制 • rnai的应用领域 • rnai的优势与局限 • rnai的实际应用案例
目录
Part
01
什么是rnai?
定义
• RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)引发的、在转录后 水平沉默同源基因表达的分子机制。它具有高度特异性,能够降解特定基因的信使RNA(mRNA),从而阻断该基 因的表达。
详细描述
通过使用rnai技术,科学家可以研究 特定基因的功能,并探索使用rnai作 为基因治疗的方法。例如,在血友病 的研究中,科学家可以使用rnai来沉 默特定基因的表达,以探索治疗这种 疾病的方法。
案例三:rnai在生物制药产业的应用
总结词
RNAi技术在神经系统疾病治疗中的应用前景

RNAi技术在神经系统疾病治疗中的应用前景随着科技的不断进步,人们对于神经系统疾病的治疗越来越关注。
而RNAi技术的出现则为神经系统疾病的治疗提供了新的思路和方法。
本文将着重探讨RNAi技术在神经系统疾病治疗中的应用前景。
一、RNAi技术的基本原理RNAi技术是指RNA干扰机制,即双链RNA通过RNA酶Dicer切割成小RNA,引发RNA诱导的基因沉默现象。
RNAi技术主要是通过特异性地破坏某些基因的mRNA分子,从而抑制其在细胞内的表达,达到治疗疾病的目的。
RNAi技术的主要步骤包括:构建RNA干扰载体、转染RNA干扰载体、siRNA的产生及作用。
二、RNAi技术在神经系统疾病治疗中的应用神经系统疾病是一类危害严重的疾病,如阿尔茨海默病、帕金森病、脊髓小胶质细胞瘤等。
这些疾病的治疗一直是医学研究的热点,RNAi技术的出现为这些疾病的治疗提供了新的思路。
1、帕金森病的治疗帕金森病是一种运动神经元退行性疾病,临床上以特有的三联症:静止性震颤、肌肉强直和运动迟缓为主要表现。
RNAi技术在帕金森病的治疗中的应用,主要是通过特异性的RNAi干扰技术,抑制某些基因的表达,达到治疗病情的目的。
一项研究表明,通过RNAi技术抑制TH基因的表达,可以减少帕金森病大鼠的运动神经元的退化,对治疗帕金森病有较好的疗效。
2、阿尔茨海默病的治疗阿尔茨海默病是一种较为常见的老年性疾病,临床表现主要是记忆力减退、认知障碍、行为异常等。
RNAi技术在阿尔茨海默病的治疗中的应用,主要是通过RNAi干扰技术,抑制某些基因的表达,发挥治疗作用。
研究表明,抑制β-淀粉样蛋白PPARγ基因的表达,可以延缓阿尔茨海默病的发病和进展。
这为RNAi技术的应用提供了新的思路和方法。
三、RNAi技术在神经系统疾病治疗中的局限性RNAi技术虽然对于神经系统疾病的治疗有较好的应用前景,但是其在应用过程中还存在着一些局限性。
主要体现在以下方面:1、转染效率低RNAi技术的最大问题在于困扰转染效率的问题。
rnai的原理与应用

RNAi的原理与应用1. RNAi的定义RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种在生物体内通过特定的RNA序列对靶基因进行抑制的现象。
它是由双链RNA(dsRNA)介导的基因沉默机制,可在转录后水解转录物或转录前阻断特定的mRNA来抑制基因表达。
2. RNAi的基本原理RNAi的基本原理是通过引入外源性的小RNA分子(小干扰RNA,siRNA)或合成人工的小RNA分子(小干扰RNA,shRNA),将其与目标mRNA相互配对,从而刺激酶的活性,引发mRNA的降解,在转录或翻译水平抑制目标基因的表达。
3. RNAi的步骤RNAi的过程主要包括以下几个步骤:•小RNA分子的合成:通过化学合成或由内源性基因产生的方式,合成得到小RNA分子。
•外源性小RNA的进入细胞:将合成得到的外源性小RNA引入目标细胞内。
•小RNA与RISC复合体结合:外源性小RNA与细胞内的RNA诱导靶向复合物(RISC)结合。
•小RNA的导引:外源性小RNA通过RISC复合体将其导引到目标mRNA上。
•目标mRNA的降解或抑制:外源性小RNA与目标mRNA配对后,通过RISC复合体的活性,引发目标mRNA的降解或抑制。
4. RNAi的应用领域RNAi技术已经广泛应用于许多生物学研究领域和医学领域:4.1 基因功能研究RNAi技术可以通过针对特定基因靶点的干扰,研究基因的功能和调控机制。
研究人员可以设计特定的siRNA或shRNA靶向目标基因,并观察目标基因沉默后细胞或生物体的表型变化。
通过这种方式,可以深入了解基因在生物体中的作用和相互关系。
4.2 病毒抑制RNAi技术可以用于抑制病毒的复制和传播。
例如,在研究HIV感染机制时,可以设计特定的siRNA或shRNA靶向HIV基因,抑制其复制和扩散。
这为研究病毒感染的治疗方法提供了新的思路。
4.3 肿瘤治疗RNAi技术可以用于抑制肿瘤细胞的生长和扩散。
通过设计特定的siRNA或shRNA靶向与肿瘤相关的基因,可以抑制肿瘤细胞的增殖和侵袭能力,从而达到治疗肿瘤的目的。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
RNAi的机制及RNAi技术的应用范怡敏,耿 飞,吴兴中(复旦大学上海医学院生物化学与分子生物学系,卫生部糖复合物重点实验室,上海200032)关键词:RNA干扰;siRNA;dsRNA;miRNA中图分类号:Q71文献标识码:A文章编号:100622084(2004)0420202202 1995年,G uo和K emphues试图利用反义和正义RNA影响秀丽新小杆线虫中的par21基因表达,结果意外的发现二者同样地抑制了par21基因的表达[1]。
到1998年,Fire等证实了正义RNA抑制基因表达,以及过去的反义RNA对基因表达的阻断,都是由于体外转录所得RNA中污染了微量双链RNA 而引起。
当他们将体外转录得到的单链RNA纯化后注射线虫时发现,基因抑制效应变得十分微弱,而经过纯化的双链RNA却正好相反,能够高效特异性阻断相应基因的表达。
该小组将这一现象称为RNA干扰(RNA interference,RNAi)[2]。
RNAi现象被广泛地存在于植物、果蝇、拟南芥、斑马鱼、小鼠,甚至锥虫等大多数真核生物中,具有广阔而重要的生物学意义。
1 RNAi的机制111 RNAi的作用体现在两种水平上11111 转录水平 RNA可以介导DNA的甲基化(RNA2direct2 ed DNA methylation,RdDM)最早发现于一种植物的类病毒系统。
dsRNA(double2strand RNA)被降解成21~23个核苷酸长的小片段RNA时,这些小的RNA分子在细胞核可以诱发同源序列的DNA甲基化[3]。
这种序列特异性的甲基化的信号与RNA2DNA结合有关[4]。
当dsRNA含有与启动子同源的序列,即可使同源靶启动子序列甲基化,从而使靶启动子失去功能,导致下游基因沉默。
非致病病毒的造成转录水平基因沉默相关的RdDM最先发现于以菜花样花叶病毒,其35S启动子转录得到含有胭脂碱合成酶启动子(NOS pro)序列的NOS pro RNA。
在转基因烟草中,据报告未腺苷酸化的NOS pro dsRNA 可以诱导同源NOS pro DNA的甲基化,并使拷贝在转录水平上反式失活。
在链胞霉属,DNA的甲基化可能是异染色质的siRNA介导的组蛋白H3K9的甲基化,是由H3甲基转移酶催化的[5]。
11112 转录后水平 ①特异切割dsRNA的RNA酶Ⅲ家族核酸酶Dicer依赖ATP切割dsRNA,将其分解成具有2个核苷酸的3′悬端(overhang)的19~21b小片段的双链siRNA。
②RISC (RNA诱导的沉默复合物RNA2induced silence complex)识别并降解mRNA。
RISC是一种蛋白2RNA效应器核酸酶复合物。
双链siRNA为RISC的重要组分,它依赖ATP解旋导致RISC 活化,然后通过Waston2Crick碱基配对识别底物mRNA并与之结合,并自siRNA的3′端将mRNA切割成小于12nt的片段使其降解[6]。
对一些人组织因子的试验表明,几个不同的siRNA可以攻击同一个mRNA的不同位点。
只有一部分siRNA会导致显著的基因沉默,这说明在人mRNA上的siRNA结合位点可能很少,且不活跃的siRNA与活跃的siRNA可逆性竞争[7]。
112 miRNA Dicer酶产生两类功能特异的小分子RNA:siR2 NA和miRNA(micro2RNA)(图1)。
Tuschl等在从果蝇胚胎提取物的长的dsRNA处理得到siRNA的同时,得到了16种20~23个核苷酸大小的短的单链RNA。
这些RNA由果蝇基因组编码并在0~2周的胚胎内表达。
它们具有潜在的调节基因表达的作用,被称为miRNA[8]。
miRNA约21个核苷酸大小,为单链结构,大多数miRNA与底物mRNA不完全配对结合,它们并不改变miRNA的稳定性,而是通过抑制翻译来使基因沉默[9],但目前至少发现一种植物miRNA(miR171)与底物mRNA 完全配对,这提示了miRNA通过RNAi途径调节基因表达的可能性[10]。
与siRNA不同的是,由于miRNA为单链结构,其作用不需要ATP的存在。
图1 miRNA诱导的翻译抑制以及siRNA诱导的RNA降解113 RNAi的放大效应 由于RNAi的机制在生物体的效应极其显著,有研究提示,RNAi通路应该有相应的放大步骤。
放大效应可能的途径:①通过复制dsRNA或者siRNA进行。
Nishikura提出“过渡的RNAi(transitive RNAi)”的机制,即由原先的靶序列的上游序列延伸形成新的siRNA,继续降解同源的基因家族成员或者切割mRNA[11]。
②多轮的RISC效应。
③RdRP(RNA诱导的RNA多聚酶)的作用:植物和新秀丽小杆线虫的dsRNA诱导的沉默都需要与RdRP相似的蛋白质的参与[6]。
RNAi一般在体细胞发挥作用,在eg o21表达的生殖细胞一种称为“随机降解PCR”的放大模型却提示RdRP通过siRNA引导链识别并结合mRNA,产生一种双链RNA的Dicer 酶底物,以产生更多的siRNA。
2 影响RNAi的因素[12]RNAi被认为是一种有效的RNA调节方式,它受到很多因素的影响。
211 siRNA 是一种双链二聚体,有两个核苷酸的3′悬端和5′磷酸端,ATP对于siRNA5′端磷酸基团的稳定性起了重要作用[6]。
212 同源部位 与siRNA同源的启动子区[4]或编码区同源的基因,能不同程度地受siRNA抑制[12],但siRNA在动物细胞对mRNA前体没有影响,所以含非编码区序列的dsRNA不会引起RNAi。
213 siRNA的长度 据报道,siRNA以21~23nt为宜。
第一个碱基通常为G,末尾两个碱基为U,悬出而不形成发夹[12]。
214 G C含量 研究发现G C含量在40%~55%的siRNA在表达水平比55%以上的siRNA活性为高[12]。
215 茎区长度 对于发夹结构的双链RNA来说,茎区为9bp 的发夹能最有效地(6bp有报道)引起基因沉默[12]。
216 RNA体外转录体系 如果在体外进行RNAi试验,反应缓冲条件以及RNA合成效率对转染后RNAi的表达具有决定意义[12]。
3 RNAi的应用3.1 用于功能基因组的研究 将功能未知的基因的编码区(外显子)或启动子区,以反向重复的方式由同一启动子控制表达。
这样在转基因个体内转录出的RNA可形成dsRNA,产生RNA干扰,使目的基因沉默,从而进一步研究目的基因的功能,这种技术即为RNAi技术。
根据所选用序列的不同,可将其分为编码区RNAi和启动子区RNAi技术[4]。
启动子区RNAi技术目前仅有报道对拟南芥、链胞霉等非动物细胞有效。
综合编码区RNAi技术和启动子区RNAi技术的信息,可更全面地了解多基因家族各成员的功能。
RNAi技术具有明显的优点,它比反义RNA技术和同源共抑制更易产生功能丧失或降低突变,且可以在发育的不同时期或不同器官中有选择地进行。
312 治疗疾病 ①HI V:Jacque等[13]发现,siRNA介导HI V病毒基因组的降解并下调基因表达。
RNAi甚至在病毒基因组包含核蛋白复合体时也同样发挥作用。
这为治疗HI V提供了可能的基因治疗途径。
N ovina等[14]发现RNAi有对抗C D4和其他细胞表面受体的作用,而HI V病毒正是通过这些受体进入宿主细胞,说明RNAi可以通过使C D4的表达沉默来阻断感染。
②脊髓灰质炎:G itlin等[15]发现在Hela细胞里,双链短RNA减少脊髓灰质炎病毒的复制,提高被感染细胞的病毒清除率。
③丙肝:K ay等通过体外试验以及在表达抗丙肝的siRNA遗传工程小鼠的实验证明,这项技术可以在体内有效的阻碍病毒复制。
McCaffrey等[16]报道了siRNA抑制成年小鼠转基因表达的作用,且能作用于丙肝病毒特定序列。
siRNA 用来对抗NS5B(非结构蛋白5B,病毒多聚酶编码区域)亦有效。
④宫颈癌:90%以上的人宫颈癌为乳头瘤病毒阳性,不正常的细胞增殖受病毒E6和E7基因协同作用的驱使。
用siRNA分别作用于mRNA使人乳头瘤病毒E6和E7基因沉默。
E6沉默诱导细胞的p53蛋白,反式激活细胞周期控制基因p21控制细胞增长。
HPV阴性细胞不受siRNA的影响[17]。
⑤白血病:用dsRNA以M2BCRΠABL融合位点为靶位可以干扰BCRΠABL融合基因表达而抑制白血病细胞[18]。
4 结语与展望dsRNA作为诱发同源基因沉默的反应揭示了生物学的一种新的调控模式,作为RNAi的诱发方式从体外引入合成的siRNA到质粒转染引发的内源性siRNA转录种类较多,但各有千秋,由于具有产生基因沉默的能力,RNAi技术正日益变革着当今从原虫微生物到哺乳动物的基础实验研究,被广泛应用为强有力的基因功能分析工具。
随着人们对RNAi认识的逐步深入,这种技术必将具有更加广泛的应用前景。
参考文献:[1] G uo S,K em phues K J.par21,a gene required for establishing polarity inC.elegans embry os,encodes a putative SerΠThr kinase that is asymmet2rically distributed[J].Cell,1995,81(4):6112620.[2] Fire A,Xu S,M ontg omery MK,et al.P otent and specific genetic inter2ference by double2stranded RNA in Caenorhabditis elegans[J].Nature,1998,391(6669):7442745.[3] M ette MF,M atzke A J,M atzke M A.Resistance of RNA2mediated TG S toHC2Pro,a viral suppress or of PTG S,suggests alternative pathways fordsRNA processing[J].Curr Biol,2001,11(14):111921123.[4] M ette MF,Au fsatz W,van der W inden J,et al.T ranscriptional silenc2ing and prom oter methylation triggered by double2stranded RNA[J].E M BO J,2000,19(19):519425201.[5] T amaru H,Selker E U.A histone H3methyltrans ferase controls DNAmethylation in Neurospora crassa[J].Nature,2001,414(6861):2772283.[6] Hannon G J.RNA interference[J].Nature,2002,418(6894):2442251.[7] H olen T,Amarzguioui M,W iiger MT,et al.P ositional effects of shortinterfering RNAs targeting the human coagulation trigger T issue Factor[J].Nucleic Acids Res,2002,30(8):175721766.[8] Lag os2Quintana M,Rauhut R,Lendeckel W,et al.Identification ofnovel genes coding for small expressed RNAs[J].Science,2001,294(5543):8532858.[9] Z eng Y,W agner E J,Cullen BR.Both natural and designed micro RNAscan inhibit the expression of cognate mRNAs when expressed in humancells[J].M ol Cell,2002,9(6):132721333.[10] Hutvagner G,Z am ore PD.A microRNA in a multiple2turnover RNAienzyme com plex[J].Science,2002,297(5589):200222003.[11] Nishikura K.A short primer on RNAi:RNA2directed RNA polymeraseacts as a key catalyst[J].Cell,2001,107(4):4152418.[12] Y u J Y,DeRuiter S L,Turner D L.RNA interference by expression ofshort2interfering RNAs and hairpin RNAs in mammalian cells[J].ProcNatl Acad Sci US A,2002,99(9):604726052.[13] Jacque JM,T riques K,S tevens on M.M odulation of HIV21replication byRNA interference[J].Nature,2002,418(6896):4352438.[14] N ovina CD,Murray MF,Dykxhoorn DM,et al.siRNA2directed inhibi2tion of HIV21in fection[J].Nat M ed,2002,8(7):6812686.[15] G itlin L,K arelsky S,Andino R.Short interfering RNA con fers intracel2lular antiviral immunity in human cells[J].Nature,2002,418(6896):4302434.[16] M cCaffrey AP,M euse L,Pham TT,et al.RNA interference in adultmice[J].Nature,2002,418(6893):38239.[17] T alora C,Sgroi DC,Crum CP,et al.S pecific down2m odulation ofN otch1signaling in cervical cancer cells is required for sustained HPV2E6ΠE7expression and late steps of malignant trans formation[J].G enesDev,2002,16(17):225222263.[18] W ilda M,Fuchs U,W ossmann W,et al.K illing of leukemic cells with aBCRΠABL fusion gene by RNA interference(RNAi)[J].Oncogene,2002,21(39):604126048.收稿日期:2003202220 修回日期:2003211225。