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RNAi技术及其在寄生虫研究中的应用

收稿日期:2007204204基金项目:新疆兵团科技局社会发展项目(2006GG31)作者简介:荣光(1978～),男,山东人,硕士研究生,主要从事动物传染病诊断与防制研究。

[21]　王艳华,李克生,才学鹏,等.弓形虫抗体免疫胶体金快速检测试纸条的研制[J].中国兽医科学,2007,37(1):29232.[22]　司进,朱荫昌,徐明,等.快速胶体染料试纸条法检测弓形虫病I g M抗体的研究[J].中国血吸虫病防治杂志,2005,17(2):93296.[23]　Ho2yen D O,J A W L,Balfour A H,et al.U se of thepoly merase chain reacti on t o detect Toxoplas m a gondii inhu man bl ood sa mp les[J].J Clin Pathol,1992,45:9102913.[24]　Savva D,Morris J C,Johns on J D,et al.poly merasechain reacti on for detecti on of T oxop las ma gondii[J].JM ed M icr obi ol,1990,31(1):25231.[25]　Jauregui L H,H iggins J,Zarlenga D,et al.Devel op2ment of a Real2Ti m e PCR f or for detecti on of Toxop las magondii in p ig and mouse tissues[J].Clin M icr obi o,2001,39(6):206522071.[26]　戴克胜,李玉云,郝艳梅.先天致畸病原体感染多重PCR检测方法的建立[J].蚌埠医学院学报,2000,25(4):2372239.[27]　李爽,甘绍伯.原位PCR对弓形虫感染鼠病理检测效果的观察[J].中国人兽共患病杂志,2000,16(3):41243.[28]　郑兰艳,王海鹏.应用免疫2PCR检测弓形虫循环抗原的实验研究[J].中国人兽共患病杂志,2000,16(4):78280.[29]　罗文,余世,胡千里,等.应用荧光定量PCR及E L I S A法检测弓形虫感染分析[J].中国优生与遗传杂志,2002,10(1):31233.[30]　陈俏梅,张俐,何国声.检测实验动物弓形虫感染的两种PCR方法的建立和比较[J].中国兽医寄生虫病,2003,11(2):528.[31]　刘世国,刘明林,孟桂芳,等.弓形虫感染家兔精液中虫体含量的动态变化[J].中国人兽共患病学报,2006,22(4):3232325.中国兽医寄生虫病　2008,16(1):33237 Chinese Journal of Veterinary Parasit ol ogy・文献综述・RNA i技术及其在寄生虫研究中的应用荣　光1,2,　赵军明1,2,　王新华2,　薄新文2,　郑金海1,2,　陈护亚3(1.石河子大学动物科技学院,石河子832003;2.新疆兵团绵羊繁育生物技术重点实验室,石河子832003;3.陕西省汉中市畜牧兽医中心,汉中723000)摘　要:　RNA干扰(RNA interference,RNA i)是一种新兴的基因阻断技术,它通过双链RNA分子的介导,特异性降解相应序列的mRNA,从而导致转录后水平的基因沉默,该技术自1998年首次报道以来已取得了重大研究进展。

RNA干扰技术(RNAi)及其应用

RNA干扰技术（RNAi）及其应用RNA干扰技术及其应用问题的提出RNA干扰技术是近年来生命科学领域最为重大的发现之一。

试题中也出现了RNA干扰技术的知识，内容涉及基因的表达，本身知识点就有一定的难度，适当进行知识拓展有助于理解相关知识。

问题：什么是R N A干扰技术？有哪些应用？研究过程怎么样？01试题：近几年来R N A干扰（简称R N A i）研究取得了突破性进展。

R N A 干扰的机制是：双链R N A进入细胞内被一个称为D i c e r的特定的酶切割成21～23个核苷酸长的小分子R N A的片段（简称S i R N A）。

D i c e r 能特异性识别双链R N A，切割产生的S i R N A片断解开变成单链，和某些蛋白质形成复合物（简称R I S C）。

R I S C能结合到细胞内与S i R N A 互补的m R N A上，并切割该m R N A，使其被降解，造成蛋白质无法合成，产生基因“沉默”现象（如下图所示）。

请分析回答：（1）R N A i引起相关基因“沉默”的现象，实质上是遗传信息传递中的过程受阻，该过程发生在细胞的中。

（2）R I S C使基因“沉默”的条件是S i R N A上有的碱基序列。

（3）某科学家将能引起R N A干扰的双链R N A的两条单链分别注入细胞内，结果却没有引起R N A干扰现象，最可能的原因是。

（4）研究发现，D i c e r受D N A上某基因控制，如该基因上某碱基发生了改变，是否R N A干扰现象就消除了？你的结论依据是什么？（5）请举一例说明R N A干扰在实际中的运用或意义。

答案：（1）翻译细胞质（核糖体）（2）与m R N A互补配对（3）D i c e r酶只能识别（切割）双链R N A，不能识别（切割）单链R N A（4）不一定因为突变可能是隐性的，或同义突变（指令的氨基酸不变），或突变不是发生在外显子部位（5）可以使致癌基因表达的m R N A被破坏，达到治疗肿瘤的目的解析：根据题图，图示表示R N A干扰现象示意图，D i c e r酶能特异识别双链R N A，切割产生的干涉R N A与一系列酶结合组成诱导沉默复合体（R I S C）；R l S C通过碱基配对结合到与干涉R N A同源的m R N A上，并切割该m R N A，造成蛋白质无法合成。

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技术及其在植物分子生物学中的应用

ＲＮＡ干扰（ＲＮＡｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ，ＲＮＡｉ），即用二十多个核苷酸组成的短的双链ＲＮＡ（ｄｓＲＮＡ）代替传统反义核酸进行转录后基因沉默，已经迅速而广泛地应用到基因功能，基因表达调控机制研究等热门领域。本文概述了ＲＮＡｉ的作用机制和近年来的研究进展，同时介绍了ＲＮＡｉ在植物分子生物学中的应用情况，主要包括植物基因功能的研究，植物的品质改良和植物中的转录后基因沉默（ＰＴＧＳ）。
１ＲＮＡｉ机制及研究进展
５７２
分子植物育种ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＢｒｅｅｄｉｎｇ
１９９９年，Ｈａｍｉｌｔｏｎ和Ｂａｕｌｃｏｍｂｅ在植物基因沉默的研究中首次发现２１￣２５ｎｔ的ｄｓＲＮＡ的出现对转基因导致基因沉默十分重要，而在转基因正确表达的植株中则未出现。从已经发生ＲＮＡｉ的果蝇Ｓ２细胞中，Ｈａｍｍｏｎｄ等（２００１）部分纯化了一种核酸酶，该核酸酶具有序列特异性，它仅降解与引起ＲＮＡｉ的ｄｓＲＮＡ具有同源序列的ｍＲＮＡ。由于在纯化该核酸酶时，可以共分离出２１￣２３个核苷酸长的ｄｓＲＮＡ片段，这暗示该核酸酶对ｍＲＮＡ的切割有可能是以这些片段作模板指导进行的。根据以上的实验结果，人们提出一种ＲＮＡｉ作用的简单模型。当ｄｓＲＮＡ导入细胞后，被一种ｄｓＲＮＡ特异的核酸内切酶类似ＲＮａｓｅ !的Ｄｉｃｅｒ识别，切割成２１￣２３个核苷酸长的小片段，这些片段可与该核酸酶的ｄｓＲＮＡ结合结构域结合，并且作为模板识别目的ｍＲＮＡ；识别之后，ｍＲＮＡ与ｄｓＲＮＡ的有义链发生链互换，原先ｄｓＲＮＡ中的有义链被ｍＲＮＡ代替，从酶－ｄｓＲＮＡ复合物中释放出来，而ｍＲＮＡ则处于原先的有义链的位置。核酸酶在同样位置对ｍＲＮＡ进行切割，这样又产生了２１￣２３个核苷酸长的ｄｓＲＮＡ小片段，与核酸酶形成复合物，继续对目的ｍＲＮＡ进行切割，从而使目的基因沉默，产生ＲＮＡｉ现象（Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎｅｔａｌ．，２００１）。通过遗传分析的方法，目前人们已经在线虫、果蝇、拟南芥及脉胞菌等物种中鉴定了多个与ＲＮＡｉ过程相关的基因，如线虫基因 !"#$% （Ｓｍａｒ－ｄｏｎｅｔａｌ．，２０００）， &’!$% （Ｔａｂａｒａｅｔａｌ．，１９９９）和 &’!$ 脉胞菌的 )’!$*，拟南芥的 +"#% 基因等。ＲＮＡｉ在 (，生物体的进化与发育过程中具有相当的保守性。ＡＧＯ１，ＱＤＥ２，和ＲＤＥ１在植物的转基因沉默、真菌的压抑现象和动物的ＲＮＡｉ中起着相似的作用（ＳｈａｒｐａｎｄＺａｍｏｒｅ，２０００；ＣｏｇｏｎｉａｎｄＭａｃｉｎｏ，２０００）。Ｂｏｕｔｌａ等（２００１）从产生基因沉默的植物中提取ＲＮＡ，在注射到线虫后引起了特异基因的沉默。但不同物种间在ＲＮＡｉ上仍有较大的差异。在哺乳动物细胞中用２１个碱基对的双链ＲＮＡ可以引起特异的抑制反应，而较长的双链ＲＮＡ（超过３０个碱基对）转染哺乳动物细胞会引起非特异的基因抑制，这和在其他生物中的特异抑制不同。这种抑制可能是由于一种抗病毒应答反应造成。长的双链ＲＮＡ激活蛋白激酶ＰＫＲ，激活的ＰＫＲ通过一系列的磷酸化使翻译起始因子ｅＩＦ２ａ失活，导致翻译抑制或者长ｄｓＲＮＡｓ激活ＲＮａｓｅＬ，导致非特异的ＲＮＡ降解（Ｍａｎｃｈｅｅｔａｌ．，１９９２）。

RNAi：新一代生物技术及其在植物保护中的应用

RNAi：新一代生物技术及其在植物保护中的应用导读本文共3616字阅读约需要10分钟RNA干扰（RNA interference, RNAi）是真核生物中高度保守的基因沉默现象。

基于RNA干扰技术的生物农药被认为是未来植保领域的颠覆性技术，将很大程度上改变人类防治农业病、虫、草等有害生物的思路和策略。

本文给大家介绍RNA干扰技术的基本作用机制，在农业上的研发和商业化进展，探讨其在应用层面所面临的机遇、挑战及风险。

分子生物技术总是存在或多或少的争议，新技术像把双刃剑，作为新农人，你又有怎样的见解，欢迎评论区留言讨论！1 神奇的RNA干扰（RNA interference, RNAi）技术RNAi是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（dsRNA）介导的同源mRNA高效特异性降解的现象，也称为转录后基因沉默（PTGS），在植物、线虫、昆虫、脊椎动物等真核生物中普遍存在。

该现象在上世纪90年代发现，并成为一种重要的基因干扰技术。

2001~2002年连续两年被《Science》杂志评为年度十大科学进展！该技术被认为是农业绿色防控中最具有应用潜力的生物技术之一。

1.1 小小知识点在世间万物的生命活动中，各式各样的蛋白质承担重要作用。

蛋白质的基本构成单位是氨基酸（20多种），而氨基酸则是根据对应的基因编码来排序，从而形成不同空间结构和不同功能的蛋白质。

基因编码就是ATGC碱基对（腺嘌呤A、胸腺嘧啶T、鸟嘌呤G、胞嘧啶C）序列，“存储”在双螺旋DNA（脱氧核糖核酸）上。

通常情况下，DNA的载体是染色体。

从DNA到蛋白质，需要经历DNA复制、转录、蛋白质翻译和各种修饰。

1DNA复制复制就是从DNA制造相同DNA的过程2DNA转录转录是从DNA生成RNA（核糖核酸）的过程，即基因信息从DNA传递给RNA，也就是DNA上的ATGC编码变成了RNA上的AUGC（尿嘧啶U，替代DNA中的T）编码，这是基因表达最关键的一步，有很多类型的RNA，例如mRNA（信使RNA）、rRNA（核糖体RNA）、tRNA（转运RNA）等。

RNAi的实验原理和操作实用技术Word版

RNAi的实验原理和操作实用技术几十年来生物学上最重要的进展，也许是关于RNA分子能调节基因表达的发现。

RNA干涉（RNAi）是指双链RNA分子使基因表达沉寂的现象，是在线虫中发现的，在 1998年的一篇Nature论文中被公诸于众。

此后，科学家们明白，RNAi还有其他形式，它既是一种了解基因功能的强大工具，又是很多生物的基因组所采用的一种在演化上来讲很古老的防卫方法。

RN Ai肯定有很多新用途，RNAi还可能具有一些仍然有待去发现的天然功能。

RNAi实验原理与方法近年来的研究表明，将与mRNA对应的正义RNA和反义RNA组成的双链R NA(dsRNA)导入细胞，可以使mRNA发生特异性的降解，导致其相应的基因沉默。

这种转录后基因沉默机制(post-transcriptional gene silencing, PTGS)被称为RNA干扰（RNAi）。

一、RNAi的分子机制通过生化和遗传学研究表明，RNA干扰包括起始阶段和效应阶段(inititation and effector steps)。

在起始阶段，加入的小分子RNA被切割为21-23核苷酸长的小分子干扰RNA片段(small interfering RNAs, siRNAs)。

证据表明；一个称为Dicer的酶，是RNase III家族中特异识别双链RNA的一员，它能以一种ATP依赖的方式逐步切割由外源导入或者由转基因，病毒感染等各种方式引入的双链RNA，切割将RNA降解为19-21bp的双链RNAs(siRNAs)，每个片段的3’端都有2个碱基突出。

在RNAi效应阶段，siRNA双链结合一个核酶复合物从而形成所谓RNA诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex, RISC）。

激活RISC需要一个ATP依赖的将小分子RNA解双链的过程。

激活的RISC通过碱基配对定位到同源mRNA转录本上，并在距离siRNA3’端12个碱基的位置切割mRNA。

《RNAi技术及其应用》课件

发展前景
RNAi技术的进一步发展将促进基础生物学和应用系统生物学等领域的快速发展。
结论
1 巨大潜力的技术
RNAi技术具有广阔的应用前景，对生物医学、基因工程、农业和工业等领域都具有重要意义。
2 推动生物学发展
RNAi技术的发展将推动基础生物学和应用系统生物学的快速进步，为未来的研究提供强大工具。
2 缺点
RNAi技术在操作过程中存在一定的技术门槛，且由于siRNA的不稳定性，其应用仍面临一定挑战。
RNAi技术的未来发展
技术发展趋势
RNAi技术将进一步完善，新的技术和工具的发展将推动其在基因研究和疾病治疗领域的应用。
局限性和突破口
克服RNAi技术的局限性，如 siRNA的降解和靶向性，将是未来研究的重点和突破口。
RNAi的历史和发展
RNAi于20世纪末被发现，随后广泛应用于基因功能研究及药物研发领域，并获得了诺贝尔奖的认可。
RNAi的原理及其作用
通过介导RNA降解或抑制转录过程，RNAi技术可以有效地实现基因的特定沉默，从而控制目标基因的表达。
RNAi技术的应用

基因功能研究
RNAi技术被广泛运用于研究基因的功能和调控机制，帮助科学家揭示生物体内复杂的基因网络。
《RNAi技术及其应用》 PPT课件
欢迎来到《RNAi技术及其应用》PPT课件，今天我将向大家介绍RNAi技术的原理、应用以及未来发展。让我们一起探索这项有着广阔应用前景的技术。
RNAi技术简介
什么是RNAi？
RNA干扰(RNA interference)是一种基因沉默的现象，通过退化目标基因的RNA分子，从而抑制特定基因的表达。

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。

RNAi技术及其应用

RNAI技术及其应用提要：RNA干扰(RNA interference ,RNAi) 现象是一种进化上保守的抵御转基因或外来病毒侵犯的防御机制。

将与靶基因的转录产物mRNA 存在同源互补序列的双链RNA(double strand RNA ,dsRNA) 导入细胞后,能特异性地降解该mRNA ,从而产生相应的功能表型缺失,这一过程属于转录后基因沉默机制( posttranscriptional gene siliencing , PTGS) 范畴。

RNAi 广泛存在于生物界,从低等原核生物,到植物,真菌,无脊椎动物,甚至近来在哺乳动物中也发现了此种现象,只是机制也更为复杂。

RNA干涉(RNAi)是近年发展起来的一种阻抑基因表达的新方法，该技术通过双链RNA的介导，可以特异性地阻断或降低相应基因的表达。

在肿瘤研究中，通过RNAi技术可以选择性地抑制人类肿瘤相关基因的表达，从而抑制肿瘤细胞的生长。

该技术的应用为癌症的基因治疗提供了新的方法。

癌基因的激活认为是肿瘤发生的根本原因之一，各种癌基因都可以成为肿瘤基因治疗的靶点。

利用基因家族中多个基因具有同一段同源性很高的保守序列这一特性,针对这一区段序列设计相应的siRNA，通过体外合成或构建在体内表达siRNA的载体的方法转入细胞中，可以特异性的封闭这些基因的转录产物而不影响其他基因的表达。

作用机制：RNAi 的作用机制.RNAi 的第一步是,dsRNA（双链RNA）在内切核酸酶(一种具有RNase Ⅲ样活性的核酸酶，称为Dicer.) 作用下加工裂解形成21～25 nt （核苷酸）的由正义和反义序列组成的干扰性小dsRNA ,即siRNA。

果蝇中RNase III 样核酸酶Dicer 含有解旋酶(helicase) 活性以及dsRNA 结合域和PAZ 结构域. 已发现在哺乳动物中也存在Dicer 同类物.近年来研究发现,干扰性小RNA(siRNA) 是RNA 干扰作用(RNAi) 赖以发生的重要中间效应分子. siRNA 是一类特殊双链RNA(dsRNA) 分子,具有特征性结构,即siRNA 的序列与所作用的靶mRNA 序列具有同源性; siRNA 两条单链末端为5′端磷酸和3′端羟基. 此外,每条单链的3′端均有2～3 个突出的非配对的碱基。

rnai技术及其应用

rnai技术及其应用一、RNai技术简介RNA干扰（RNAi）是一种广泛存在于真核生物中的基因沉默机制。

通过特定的siRNA或miRNA靶向mRNA，使其降解或翻译受到抑制，从而达到基因沉默的效果。

这项技术具有高效、特异性强、操作简单等优点，近年来被广泛应用于生物学研究和临床治疗领域。

二、RNai技术在基础生物学研究中的应用1. 基因功能研究：通过靶向特定基因进行干扰，观察其对细胞或个体的影响，推断该基因在生物体内所扮演的角色。

2. 基因调控网络分析：利用RNAi技术对关键基因进行干扰，进而分析其对整个调控网络的影响，揭示调控网络中各个组成部分之间相互作用的规律。

3. 药物筛选：利用RNAi技术对大量候选药物进行筛选，鉴定出具有治疗潜力的药物，并为新药开发提供理论依据。

三、RNai技术在临床治疗中的应用1. 肿瘤治疗：RNAi技术可以靶向肿瘤细胞中的癌基因进行干扰，抑制其生长和扩散，从而达到治疗肿瘤的目的。

2. 病毒感染治疗：利用RNAi技术靶向病毒基因进行干扰，阻断其复制和传播，从而达到治疗感染性疾病的目的。

3. 遗传性疾病治疗：RNAi技术可以靶向患者体内异常表达或突变的基因进行干扰，纠正其表达水平或功能异常，从而达到治疗遗传性疾病的目的。

四、RNai技术在农业领域中的应用1. 作物抗逆性改良：利用RNAi技术对作物中与逆境响应相关的基因进行干扰，提高其抵抗逆境能力。

2. 生物防治：利用RNAi技术靶向害虫或致病微生物中关键基因进行干扰，实现对害虫或致病微生物的有效控制。

3. 品质改良：利用RNAi技术靶向作物中与品质相关的基因进行干扰，提高其营养价值和经济价值。

五、RNai技术的发展趋势1. 基于CRISPR-Cas9技术的RNAi：将RNAi技术与CRISPR-Cas9技术相结合，可以实现更精准、更高效的基因编辑和调控。

2. 微型RNA（miRNA）在RNAi中的应用：miRNA是一种短链非编码RNA，具有广泛的生物学功能。

RNAi的发展与应用

ＲＮＡｉ的发展与应用摘要:RNAi作为一种调控特定基因表达的手段，被称为基因组的免疫现象，已成为最近生物医学领域的研究焦点之一，其发现为疾病治疗提供了全新的途径，并给整个生物理论界带来了巨大而深远的影响。

简要介绍了其机制和应用。

关键词：RNAi；RNA；基因组免疫现象；生物医学RNAi（RNAi interference）是指通过反义RNA与正链RNA形成双链RNA 特异性地抑制靶基因的转录后表达的现象，它通过人为地引入与内源靶基因具有同源序列的双链RNA（有义RNA和反义RNA），从而诱导内源靶基因的mRNA 降解，达到阻止基因表达的目的[1] 。

人工合成的siRNA（small interfering RNA）是长度为21～25 核苷酸大小的小RNA分子，可以与RISC共同发挥作用，使沉默复合物识别靶目标。

在生物体中导入dsRNA，可引起体内同源基因特异性沉默，当病毒RNA侵入细胞后，RNAi就是机体监视系统的成员，可检测病毒信息，降解病毒核酸和蛋白，维持宿主基因组的稳定性，保护机体不受病毒侵犯[2] 。

自从1998年Fire等[3]提出siRNA以来，几年间人们对它的认识和应用速度是惊人的。

RNAi现象的发现及其分子生物学机制和功能的深入研究，为成功地应用RNAi研究与治疗病毒感染、免疫缺陷疾病和肿瘤等重大疾病提供了理论基础。

[4]1 历史1993年报道，将产生紫色素的基因转入开紫花的矮牵牛中，希望使紫色加深，可是，非但没有加深紫色，反而成了白色。

当时认为这是矮牵牛本来有的紫色素基因和转入的外来紫色素基因都失去了功能，称为“共抑制”。

1995年，康奈尔大学Su Guo博士在用反义RNA阻断线虫基因表达的试验中发现，反义RNA 和正义RNA都阻断了基因表达，他们对这个结果百思不得其解[5]。

1998年，Andrew Fire研究证明，在正义RNA阻断了基因表达的试验中，真正起作用的是双链RNA，这些双链RNA是体外转录正义RNA时生成的，于是提出了RNAi 这个词。

RNAi技术的原理及应用

RNAi技术的原理及应用原理RNAi（RNA interference）技术是一种通过靶向RNA的降解来抑制基因表达的方法。

这种技术基于细胞内的一个自然免疫系统，该系统可以识别和降解异质RNA分子。

RNAi技术可以用于研究基因功能，发现新的药物靶标，并为基因治疗提供了一种有力工具。

RNAi技术的原理可以概括为以下几个步骤：1.siRNA合成：RNAi技术使用小干扰RNA（siRNA）来诱导RNA降解，siRNA在细胞内的一种酶切后生成双链RNA。

2.RISC复合物的形成：双链RNA结合到RNA诱导沉默复合物（RISC）蛋白上，形成siRNA-RISC复合物。

3.靶向RNA的降解：siRNA-RISC复合物通过辨识靶向RNA的互补序列，导致靶向RNA的降解。

应用RNAi技术在许多领域都有广泛的应用。

下面列举了一些主要的应用领域：功能基因组学研究RNAi技术为功能基因组学研究提供了一种有效的方法。

通过利用RNAi技术沉默特定基因的表达，研究人员可以了解该基因对细胞功能和生物过程的影响。

这种方法可以帮助我们理解基因调控网络以及各个基因在细胞和生物体中的作用。

药物研发RNAi技术为药物研发提供了新的途径。

通过使用siRNA来沉默特定基因的表达，研究人员可以发现新的药物靶标，并研发相应的药物。

这种方法具有高度的特异性和选择性，可以减少非特异性的药物作用，提高疗效。

基因治疗RNAi技术在基因治疗中也有潜在的应用。

通过利用siRNA来抑制异常基因的表达，可以治疗某些遗传疾病。

例如，通过沉默表达异常的突变基因，可以减少与遗传性疾病相关的症状，并提高患者的生活质量。

农业改良RNAi技术在农业领域也有重要应用。

通过利用RNAi技术来靶向沉默特定害虫的基因，可以开发出新型的农药和抗虫作物。

这种方法可以减少农药的使用，降低对环境的污染，提高农作物的产量和质量。

病毒治疗RNAi技术还可以被应用于病毒治疗。

通过利用siRNA来沉默病毒基因的表达，可以抑制病毒的复制和传播。

【推荐】RNAi技术及其应用

那条单链分子进入下一步骤；或
进化出防止“脱靶”现象出现的机制等等。科研人员还发现RNAi通路的活性会在各个水平（从小RNA的生成到RISC复合物的沉默模式）
受到严密调控。各种不同的
RNA沉默途径之间存在竞争关系，比如黑腹果蝇中的endo-siRNA和miRNA之间就相互竞争
LOQS。这种竞争机制就是RNAi途径中决定每一个阶段里如何发生调
因组完整性，或产生一系列
特异性的小RNA。随着高通量测序技术的出现以及生物信息学的不断进步，科研人员得以对小
RNA的起源及其靶向机制开展更深入的研究。他们发现，在各个不同的物种当中，R
NAi系统获得了不同程度的改进，包括进化出 “内置式的”分子“刻度尺”，用来控制小RNA 的大小和结构，从而挑选出小dsRNA中最合适的
对，阻止其表达。2004年9月，《自然》首次刊登了美国科学家AndrewZ.Fire与llo等人撰写的关于RNA干扰的成果文章。时隔不久，RNAi技术
取得了非凡
的成就。人们逐渐意识到，RNAi将会对生物学的发展带来深远的影响。毫无疑问，打开了RNAi这一潘多拉盒子的AndrewFire与CraigMello获得了
该途径被多潜能因子LIN2
8所抑制。LIN28蛋白可以阻止pri-let-7分子在微处理器复合物中的剪切过程及后续由Dicer蛋白负责的pre-let-7前体分子的处理过程。不过，人体
同
时存在另一条路径。转化生长因子β（TGF-β）和生长因子家族中的骨形成蛋白（BMP）都能促进miR-21这种促癌分子的生成。这是因为这些蛋
复合体调控过程中起到“减速器（attenuator）” 的作用。
前体mRNA分子剪切调控因子也会帮助DROSHA 发挥作用，有效地生成pre-miR-18，这可能是由 hnRNPA1蛋白能够重新折叠发夹结构，或者直

rnai技术的原理和应用

RNAi技术的原理和应用一、RNAi技术的原理RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种在生物体内通过特异性降解靶标RNA来抑制基因表达的机制。

RNAi技术利用这种机制，成为研究基因功能、疾病治疗和农作物改良等领域的重要工具。

1. siRNA与miRNARNAi技术主要包含两种类型的RNA：小干扰RNA (small interfering RNA, siRNA) 和微小RNA (microRNA, miRNA)。

siRNA由外源RNA合成，与目标基因的mRNA序列互补，引导RNA诱导的RNA降解复合体（RISC）将目标mRNA降解。

miRNA则是内源性产生的RNA分子，通过RISC复合体靶向调控某些基因的表达。

2. RNA干扰的机制RNA干扰的关键步骤包括：转录、加工和效应。

在转录过程中，DNA被转录成为RNA前体（pre-mRNA），其中含有外显子和内含子。

RNA加工过程中，RNA干扰的主要分子Dicer将pre-mRNA切割成为短的双链RNA分子（siRNA和miRNA）。

在效应阶段，双链RNA分子导入RISC复合体，其中一个链被剪切并去除，另一个链则被完整保留，它将与目标mRNA互补，导致目标mRNA的降解或抑制翻译。

二、RNAi技术的应用RNAi技术在基因功能研究、药物开发和农作物改良等领域具有广泛应用。

1. 基因功能研究通过使用RNAi技术，可以靶向抑制特定基因的表达，从而研究该基因在生物体内的功能。

通过观察目标基因沉默后的表型变化，可以了解该基因在生物体内的作用。

2. 疾病治疗RNAi技术在疾病治疗方面具有潜力。

通过靶向特定的疾病相关基因，可以抑制目标基因的表达，进而抑制疾病的发展。

例如，将siRNA引入乳腺癌细胞中，可以有效降低乳腺癌相关基因的表达，抑制癌细胞的生长。

3. 药物开发RNAi技术在药物开发中可以用于筛选和验证药物靶点。

通过使用siRNA库，可以快速筛选出对特定疾病相关基因表达具有抑制作用的siRNA序列，从而为药物研发提供候选目标。

生物学中的RNAi技术及其应用前景

生物学中的RNAi技术及其应用前景RNAi技术是指通过RNA介导的基因沉默作用，对靶向基因进行剪切或阻止转录，从而达到控制某种生物过程的目的。

RNAi技术近年来得到了广泛的关注和应用，其在基础生物学研究、生物技术和医药领域均有着重要的应用前景。

RNAi技术的基本原理是通过外源RNA分子（RNA干扰分子）进入细胞，切断靶向RNA分子（载体mRNA），从而避免其参与相应基因的表达，使该基因的表达水平下降。

RNA干扰分子可以是小干扰RNA（siRNA）或microRNA （miRNA）。

siRNA是双链RNA分子，通过与特定RNase酶的结合，进入RNA诱导沉默复合体（RISC）并沉默靶向基因；miRNA则是单链RNA，其通过与RISC的结合实现对基因的沉默。

RNAi技术的应用十分广泛，它可以用于基础生物学实验室中探索基因的功能、研究基因调控网络和信号通路。

例如，RNAi技术可以用于筛选靶向基因，帮助研究人员了解特定基因的功能和相互作用。

此外，RNAi技术也可以用在生物技术领域，例如基因治疗。

研究人员可以将具有治疗作用的siRNA送入人体细胞，从而沉默其特定基因，以达到治疗疾病的目的。

RNAi技术也可以用于农业生产中，例如通过沉默植物高度调控基因，以提高作物耐旱、抗病、高产等特性。

此外，RNA干扰还可以用于研究肿瘤基因并开发靶向性抗癌药物等方面。

然而，在RNAi技术的应用中，还存在一些问题和挑战。

例如，RNAi技术在使用非转染方法时，往往存在进入效率低、沉默效果不稳定等问题；而在使用转染方法的情况下，很容易发生细胞毒性等问题。

此外，RNA干扰分子的大量制备和稳定性也是RNAi技术应用的另一个难点。

因此，我们需要对RNAi技术进行不断的改进和优化，以更好地适用于不同的生物实验和应用领域。

总之，RNAi技术是一种非常有前途的生物技术手段，其广阔的应用前景将在未来的生命科学研究和医药产业中发挥越来越重要的作用。

试述rnai的原理和应用

试述RNAi的原理和应用1. RNA干扰（RNA interference，RNAi）的原理RNA干扰（RNA interference，RNAi）是一种在真核生物中被广泛运用的基因调控机制。

它通过介导RNA分子的特异性降解或抑制来沉默目标基因的表达。

RNA干扰主要分为三个步骤：启动、递归和执行。

1.1 启动在RNA干扰的启动阶段，双链RNA（dsRNA）被切割成各个大小约为21-23个核苷酸的小分子，这些小分子被称为小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）。

dsRNA可以由外源来源如病毒感染产生，也可以是由内源的长测序获得。

1.2 递归siRNA被引入到RNA识别复合体（RNA-induced silencing complex，RISC）中，其中包含一个核酸酶活性的蛋白质复合体。

siRNA与RISC结合后，其中一个链被释放，而另一个链则用作靶向RNA的介导。

这个过程被称为递归，它确保了siRNA对目标RNA的特异性识别。

1.3 执行在RNA干扰的执行阶段，RISC与目标RNA结合，并引发其降解或抑制翻译的过程。

这种靶向RNA降解或抑制翻译的机制使得RNA干扰成为一种有效的基因调控方式。

2. RNA干扰的应用RNA干扰技术已经在许多研究领域得到广泛应用，并具有许多重要的应用前景。

2.1 基因功能研究RNA干扰是一种研究基因功能的重要工具。

通过靶向性抑制特定基因的表达，可以使研究人员研究和分析该基因在生物体中的功能和作用机制。

2.2 药物研发RNA干扰可以作为一种潜在的治疗方法，用于研发新型药物。

通过设计靶向特定基因表达的siRNA，可以抑制与疾病相关的基因的表达，从而阻断疾病进展。

2.3 农业应用在农业领域，RNA干扰也被广泛应用。

通过调控植物基因的表达，可以使植物对病毒、病原菌等外界因素具有更强的抗性。

同时，RNA干扰还可以用于改善农作物的品质和产量。

2.4 爬虫和害虫控制RNA干扰技术可以用于控制昆虫和害虫的数量。

RNAi技术的功能及应用

专题讲座中国社区医师　2006年第20期(综合版)　(第8卷总第149期)7　RNAi 技术的功能及应用姜海艳1　关伟军2130021长春中医药大学附属医院检验科1130117中国人民解放军63980部队卫生队2摘　要　RNA 干扰(RNA interference,RNAi )是近年来研究生物体基因表达、调控与功能的一项崭新技术,它利用了由小干扰RNA (s mall interfering RNA,si RNA )引起的生物细胞内同源基因的特异性沉默(silen 2cing )现象,其本质是si RNA 与对应的mR 2NA 特异结合、降解,从而阻止mRNA 的翻译。

我们讨论了RNA i 的发展过程及分子机制和相关的基因,详细地介绍了RNAi 的功能及应用,为人们更多地了解并使用RNAi 技术起引导作用.关键词　RNA 干涉(RNA i )　s RNA mi R 2NA si RNARNAi 技术简介几十年来,RNA 被认为仅仅是从DNA 获取遗传信息,并将信息传递给蛋白质。

但最近研究发现,小RNA (s RNA )发挥着基因调控的作用。

小RNA 能关闭基因的表达,或改变基因表达的水平。

在发育过程中通过关闭或开放基因的表达,小RNA 可能指导着细胞的定向分化。

RNAi 的功能抗病毒功能:RNAi 现象是近年来发现的一种新的调控基因表达的重要方式,但是研究发现,RNAi 是一种非常保守的方式。

所有的生物在长期的进化过程中都面临着病毒等外来生物的入侵,生物体如何使自己的基因组免受外来核酸的入侵呢?研究表明,RNA i 机制在真核细胞中起着相当于人类免疫系统的作用,充当基因的保护者。

生物体能够将外来的细菌、病毒等的核酸的RNA 降解成ds RNA,将外源RNA 特异地降解。

基因调控:在RNA i 发现以前,人们认为基因研究中最重要的对象是DNA 和蛋白质,而RNA 只起到传送DNA 信息的作用,甚至错误认为很多短的RNA 是一些无用的物质。

RNAi技术及其应用

RNAi技术在基因治疗的应用技术在基因治疗的应用技术在
1.抗病毒抗病毒 2.用于艾滋病用于艾滋病(AIDS)的治疗的治疗用于艾滋病 3.病毒性肝炎的治疗病毒性肝炎的治疗 4.用于抗肿瘤用于抗肿瘤 5.针对肿瘤相关基因针对肿瘤相关基因 6.对肿瘤耐药的逆转对肿瘤耐药的逆转 7.对端粒酶的抑制对端粒酶的抑制
RNAi在药物研发的应用在药物研发的应用
干扰技术在《从1998年RNA干扰技术在《自然》上刊登第一篇研年干扰技术在自然》究论文，究论文，到2001、2002和2003年，RNA干扰技术连、和年干扰技术连续三年被《科学》杂志评为十大科技突破之一，续三年被《科学》杂志评为十大科技突破之一，再月两位科学家因在RNA干扰技术方面的到2006年10月两位科学家因在年月两位科学家因在干扰技术方面的杰出贡献荣获诺贝尔奖，杰出贡献荣获诺贝尔奖，RNA干扰技术是生物科技干扰技术是生物科技研究最热门的领域之一，研究最热门的领域之一，并且该项技术药物开发速度比传统药物开发技术快得多，度比传统药物开发技术快得多，因此它吸引了许多大型制药公司的投资。大型制药公司的投资。
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rnai技术的基本原理及其应用

RNAi技术的基本原理及其应用1. RNA干扰的基本概念RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种通过靶向特定基因的RNA分子来抑制基因表达的技术。

它在现代生物学研究中被广泛应用，可以有效地研究基因功能、筛选靶向药物和治疗遗传性疾病等。

2. RNA干扰的机制RNA干扰的基本机制是通过RNA分子与特定基因的mRNA相互作用，从而导致mRNA的降解或翻译的抑制。

RNAi主要包括两个过程：siRNA的产生和RNA诱导的靶向降解。

2.1 siRNA的产生siRNA（small interfering RNA）是RNAi过程中的关键分子。

它由长串的双链RNA分子通过一种酶切作用产生，该酶称为Dicer。

Dicer能够将长串的双链RNA分子切割成长度约为21-23个核苷酸的siRNA。

其中，这个长串的双链RNA分子称为前体miRNA（pre-miRNA），它由内源性基因产生。

2.2 RNA诱导的靶向降解siRNA进入细胞的胞质后，其中一条链（指导链）与RISC（RNA-induced silencing complex，RNA诱导的沉默复合物）结合。

RISC作为一个复合物能够识别并与目标mRNA互作用，导致该mRNA被降解或翻译受到抑制。

这种通过siRNA和RISC的互作，使得mRNA在转录后被特异性地降解，从而实现基因沉默的效果。

3. RNA干扰技术的应用RNA干扰技术在基因研究、药物研发和基因治疗等方面有着广泛的应用。

以下将介绍RNA干扰技术在这些领域的具体应用。

3.1 基因功能研究RNA干扰技术被广泛应用于研究基因的功能。

通过选择靶向特定基因的siRNA，可以实现对该基因表达的特异抑制。

这种方法可以帮助研究人员确定特定基因在细胞或生物体中的功能，并了解其对生物过程的调控作用。

3.2 药物筛选RNA干扰技术也被用于药物筛选。

通过沉默特定的基因，可以模拟疾病状态，并对其产物进行筛选。