RNAi在成体干细胞分化的研究进展
rnai技术原理
rnai技术原理RNAi技术原理。
RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种特殊的基因沉默技术,通过特异性降解靶基因的mRNA,从而抑制靶基因的表达。
RNAi技术被广泛应用于基因功能研究、疾病治疗和农业生物技术等领域。
本文将介绍RNAi技术的原理及其在生物学研究中的应用。
RNAi技术的原理主要包括三个步骤,siRNA合成、RNA诱导靶基因沉默和RNA诱导沉默的效应。
首先,siRNA由外源DNA转录而来,或由细胞内Dicer酶切割长双链RNA产生。
siRNA由RISC复合物识别并结合,导致RISC复合物介导的靶基因mRNA降解。
最终,靶基因的表达被抑制,从而实现基因沉默的效果。
RNAi技术在基因功能研究中有着广泛的应用。
通过合成siRNA,研究人员可以选择性地沉默感兴趣的基因,从而研究其功能。
利用RNAi技术,研究人员可以验证基因的功能、探索信号通路、筛选药物靶点等。
此外,RNAi技术还被应用于疾病治疗领域。
通过设计siRNA靶向疾病相关基因的mRNA,可以实现对疾病基因的特异性沉默,为基因治疗提供了新的途径。
除此之外,RNAi技术还在农业生物技术领域发挥着重要作用。
利用RNAi技术,可以设计siRNA靶向害虫或病原体的基因,从而实现对害虫或病原体的生物防治。
此外,RNAi技术还可以用于改良作物品质、提高作物产量等方面。
综上所述,RNAi技术作为一种重要的基因沉默技术,具有广泛的应用前景。
通过深入理解RNAi技术的原理,研究人员可以更好地利用这一技术,推动基因功能研究、疾病治疗和农业生物技术等领域的发展。
RNAi技术的不断创新和应用将为生命科学领域带来更多的突破和进展。
RNAi技术的发展
RNAi 技术应用的研究进展生命学院2010级生命基地班喻曙光。
RNAi( RNA interference) ,即RNA 干扰是由与靶基因同源的内源或外源双链RNA( double stranded RNA,dsRNA)所引发的一种在动植物中普遍存在的基因沉默现象。
它最早在植物体中被发现,现在已发展成为一种生物技术,并成为了后基因时代的重要研究手段。
对RNAi 技术在生物基础、医学、药学和植物学等领域的研究成果进行综述。
1 RNAi 的发现1989 年,Matzke 等[1]首次报道了启动子介导的序列同源性基因共转染烟草,可引起转基因表达发生沉默的现象。
1990 年,Napoli 等[2]把已知色素基因置于强启动子后,导入矮脚牵牛花中,试图加深牵牛花的颜色,结果却发现花的颜色全部或部分变白。
该现象在当时被称为“共抑制”( co-suppression) ,即导入基因后,该基因和牵牛花内源的着色基因都被抑制了。
1995 年,康奈尔大学的Guo 等[3]尝试用反义RNA 去阻断线虫的par-1 基因表达,结果发现反义RNA 的确能阻断目的基因的表达,但作为对照的正义RNA,虽不能与活性RNA 结合,也照样能引发抑制。
1998 年,Fire[4]将双链RNA( dsRNA) ———正义链与反义链的混合物注入线虫后,结果出现了比单独注入单链要强得多的沉默,并且导致子一代同源基因的沉默。
这种现象被称为“RNA 干扰”( 即RNAi,RNA interference) 。
同时,这也是人们第一次对RNAi 技术的应用。
随后的研究发现,RNAi 现象在多种生物中存在,如线虫、果蝇、斑马鱼、真菌以及植物等,生物体可利用RNAi 来抵御病毒的感染,阻断转座子的作用[5]。
2 RNAi 的定义目前对RNAi 的定义有很多种,不同的资料对其定义的侧重点也不尽相同,如果将RNAi 看作一种生物学现象,可以有以下定义: ( 1) RNAi 是由双链RNA 介导的、由特定酶参与的特异性基因沉默现象,它在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因的表达; ( 2) RNAi 是有dsRNA 参与指导的,以外源和内源mRNA 为降解目标的转基因沉默现象,具有核苷酸序列特异性的自我防御机制,是一种当外源基因导入或病毒入侵后,细胞中与转基因或入侵病毒RNA 同源的基因发生共同基因沉默的现象。
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
siRNA与RNAi综述
siRNA与RNAi综述1 前言RNA是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA和蛋白质一起构成生命的框架。
但长久以来,RNA分子一直被认为是小角色。
它从DNA那儿获得自己的顺序,然后将遗传信息转化成蛋白质。
然而,一系列发现表明——这些小分子RNA事实上操纵着许多细胞功能。
它可通过互补序列的结合反作用于DNA,从而关闭或调节基因的表达。
甚至某些小分子RNA可以通过指导基因的开关来调控细胞的发育时钟。
2 综述2.1 研究历史与发展前景2.1.1 定义双链RNA对基因表达的阻断作用被称为RNA干预(RNA interference, RNAi )双链RNA经酶切后会形成很多小片段,称为siRNA,这些小片段一旦与信使RNA(mRNA)中的同源序列互补结合,会导致mRNA失去功能,即不能翻译产生蛋白质,也就是使基因“沉默”了。
2.1.2 研究历史RNAi现象早在1993年就有报道:将产生紫色素的基因转入开紫花的矮牵牛中,希望得到紫色更深的花,可是事与愿违,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,称这种现象是“共抑制”。
1995年,康奈尔大学的Su Guo博士用反义RNA阻断线虫基因表达的试验中发现,反义RNA(anti sense RNA和正义RNA(sense RNA)都阻断了基因的表达,他们对这个结果百思不得其解。
直到1998年,Andrew Fire 的研究证明,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。
2.1.3 作用机理目前RNAi的作用机理主要是在线虫,果蝇,斑马鱼等生物体内阐明的。
生物体内的双链RNA可来自于RNA病毒感染,转座子的转录产物,外源导入的基因。
这些来源的双链RNA诱发了细胞内的RNAi机制,结果是病毒被清除,转座子的表达被阻断,外源导入基因表达被阻断同时,与其同源的细胞基因组中的基因表达也被阻断。
分子生物学综述论文(基因敲除技术)
现代分子生物学课程论文题目基因敲除技术班别生物技术10-2学号 *********** 姓名陈嘉杰成绩基因敲除技术的研究进展要摘基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
此后经历了近20年的推广和应用,直到2007年10月8日,美国科学家马里奥•卡佩奇(Mario Capecchi)和奥利弗•史密西斯(Oliver Smithies)、英国科学家马丁•埃文斯(Martin Evans)因为在利用胚胎干细胞对小鼠基因金星定向修饰原理方面的系列发现分享了2007年诺贝尔生理学或医学奖。
基因敲除技术从此得到关注和肯定,并对医学生物学研究做出了重大贡献。
本文就基因敲除的研究进展作一个简单的综述。
关键词基因敲除、RNAi、生物模型、同源重组前言基因敲除又称基因打靶,该技术通过外源DNA与染色体DNA之间的同源重组,进行精确的定点修饰和基因改制,具有转移性强、染色体DNA可与目的片段共同稳定遗传等特点。
应用DNA同源重组技术将灭活的基因导入小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)以取代目的基因,再筛选出已靶向灭活的细胞,微注射入小鼠囊胚。
该细胞参与胚胎发育形成嵌合型小鼠,再进一步传代培育可得到纯合基因敲除小鼠。
基因敲除小鼠模型的建立使许多与人类疾病相关的新基因的功能得到阐明,使现代生物学及医学研究领域取得了突破性进展。
上述起源于80年代末期的基因敲除技术为第一代技术,属完全性基因敲除,不具备时间和区域特异性。
关于第二代区域和组织特异性基因敲除技术的研究始于1993年。
Tsien等[1]于1996年在《Cell》首先报道了第一个脑区特异性的基因敲除动物,被誉为条件性基因敲除研究的里程碑。
该技术以Cre/LoxP系统为基础,Cre在哪种组织细胞中表达,基因敲除就发生在哪种组织细胞中。
2000年Shimizu等[2]于《Science》报道了以时间可调性和区域特异性为标志的第三代基因敲除技术,其同样以Cre/LoxP系统为基础,利用四环素等诱导Cre的表达。
试论述RNAi的原理及应用
试论述RNAi的原理及应用1. RNA干扰(RNAi)的原理•RNA干扰(RNAi)是一种基因沉默现象,是由双链RNA(dsRNA)介导的程序性降解的过程。
•RNAi可以通过特异性地降低或抑制蛋白质的表达,从而实现基因功能研究以及疾病治疗等应用。
2. RNAi的基本过程•RNAi基本过程包括三个步骤:siRNA的合成、siRNA与RISC的结合以及RISC的靶向降解。
2.1 合成siRNA•RNAi的关键是通过合成双链小干扰RNA(siRNA)来介导基因沉默。
•siRNA由20-25个碱基组成,分为正链和反链,通过互补配对形成双链结构。
2.2 siRNA与RISC的结合•siRNA与RNA诱导靶向复合物(RISC)结合,形成活性复合物。
•RISC可以辨识不完全互补配对的mRNA,并选择性地介导其降解。
2.3 RISC的靶向降解•RISC引导siRNA与mRNA互补配对,导致特定mRNA的降解。
•mRAN的降解使得相关蛋白质的表达受到抑制,从而实现RNAi的功能。
3. RNAi的应用•RNAi技术在基因功能研究、疾病治疗以及农业改良等领域都有重要的应用。
3.1 基因功能研究•RNAi可以通过靶向特定基因的沉默,研究其功能和调控机制。
•通过RNAi技术,可以诱导基因敲除、基因静默以及基因过表达等效应,进一步了解基因的生物学功能。
3.2 疾病治疗•RNAi技术可以用于治疗多种疾病,包括癌症、病毒感染和遗传性疾病等。
•通过RNAi技术,可以选择性地沉默特定的病理基因,从而抑制疾病的发展和进展。
3.3 农业改良•RNAi技术可以应用于农业领域,用于提高作物的产量和抗逆性。
•通过RNAi技术,可以抑制特定基因的表达,从而提高作物的耐病性、耐虫性和抗逆性。
4. RNAi的优势和挑战4.1 优势•RNAi具有高度的特异性,可以靶向特定基因,避免对其他基因产生影响。
•RNAi技术相对简单,实现成本低,适用于高通量的基因筛选。
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。
RNA干扰的研究进展
【摘要】rna干扰( rnai) 是指内源产生或人为转染进入细胞的小干扰双股rna在细胞内特异性地诱导同源互补的mrna 降解, 从而阻断相应基因表达的现象。
rnai在生物界中广泛存在, 其发生过程主要分为3个阶段:起始阶段、效应阶段和扩增阶段。
它在抵御病毒感染、维持基因组稳定、基因表达调控等方面发挥重要生物学作用。
随着人们对rnai研究的不断深入,rnai技术作为基因沉默的一个工具,已被广泛用于基因功能研究、疾病的靶点治疗等方面的研究。
【关键词】rnai;基因沉默;sirna;基因治疗【中图分类号】r394 【文献标识码】a 【文章编号】1008-6455(2012)02-0031-02rna干扰(rna interference, rnai)是近年来新发现的一种重要的基因表达调控方式,它是由内源产生或人为转染进入细胞的小干扰双股rna(small interfering double strand rna, sirna)诱导产生的一种转录后基因沉默(post2transcrip tional gene silencing, ptgs) 现象。
它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,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,由于使用rnai技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗等领域。
1 rnai的发现1990年,jorgensen等[1]将产生色素的基因导入矮牵牛中,试图加深花朵的颜色,结果很多花没有变成深紫色,反而成了花斑的甚至白的。
表明不仅导入的基因未表达,而且本身同源的基因失活。
从而发现在转基因植物中存在基因表达的共抑制现象,即转入的外源基因和本身的同源基因都被抑制,出现基因沉默现象。
后来发现在其它许多植物中也有类似的现象。
首次发现dsrna 能够导致基因沉默的线索来源于线虫的研究。
基因敲除技术的原理、方法和应用
基因敲除技术的原理、方法和应用2010-01-24 17:03:43 来源:易生物实验浏览次数:6302 网友评论 0 条1.基因敲除概述2.实现基因敲除的多种原理和方法:2.1.利用基因同源重组进行基因敲除 2.2利用随机插入突变进行基因敲除。
2.3.RNAi引起的基因敲除。
3.基因敲除技术的应用及前景4.基因敲除技术的缺陷关键词:基因敲除1.基因敲除概述:基因敲除是自80年代末以来发展起来的一种新型分子生物学技术,是通过一定的途径使机体特定的基因失活或缺失的技术。
通常意义上的基因敲除主要是应用DNA同源重组原理,用设计的同源片段替代靶基因片段,从而达到基因敲除的目的。
随着基因敲除技术的发展,除了同源重组外,新的原理和技术也逐渐被应用,比较成功的有基因的插入突变和iRNA,它们同样可以达到基因敲除的目的。
2.实现基因敲除的多种原理和方法:2.1.利用基因同源重组进行基因敲除基因敲除是80年代后半期应用DNA同源重组原理发展起来的。
80年代初,胚胎干细胞(ES细胞)分离和体外培养的成功奠定了基因敲除的技术基础。
1985 年,首次证实的哺乳动物细胞中同源重组的存在奠定了基因敲除的理论基础。
到1987年,Thompsson首次建立了完整的ES细胞基因敲除的小鼠模型 [1]。
直到现在,运用基因同源重组进行基因敲除依然是构建基因敲除动物模型中最普遍的使用方法。
2.1.1利用同源重组构建基因敲除动物模型的基本步骤(图1):a.基因载体的构建:把目的基因和与细胞内靶基因特异片段同源的DNA 分子都重组到带有标记基因(如neo 基因,TK 基因等)的载体上,成为重组载体。
基因敲除是为了使某一基因失去其生理功能,所以一般设计为替换型载体。
b.ES 细胞的获得:现在基因敲除一般采用是胚胎干细胞,最常用的是鼠,而兔,猪,鸡等的胚胎干细胞也有使用。
常用的鼠的种系是129及其杂合体,因为这类小鼠具有自发突变形成畸胎瘤和畸胎肉瘤的倾向,是基因敲除的理想实验动物。
【生命科学知识讲解】RNA干涉(RNAInterference,RNAi)
RNA干涉(RNA Interference,RNAi)基因沉默(gene silencing)是生物体内特定基因由于种种原因不表达的遗传现象。
一方面,基因沉默是生物遗传操作创造新的遗传修饰生物(genetically modified organisms)的障碍,另一方面,它又是植物抵抗外来核酸入侵(如病毒)的一种反应,为植物抗病毒的遗传育种提供了具有实用价值的策略:RNA 介导的病毒抗性(RNA mediated virus resistance, RMVR)。
近年来,在不同的研究领域和生物中发现了许多新的使基因关闭或沉默的类型,并赋予其不同的名称:在植物中称为RNA 共抑制(co-suppression),在真菌中叫RNA 压制(quelling),动物中则叫RNA干涉(interference)。
RNA干涉是指短的dsRNA 可以降解内源的同源RNA,,而使相应基因沉默的现象,简称RNAi。
1995年,康乃尔大学 Su Guo博士,于试图阻断线虫(C. elegans)中 par-1基因时,发现了一个意想不到的现象:她们本来利用anti-sense RNA 技术,可达到特异性阻断 par-1基因的表达,同时亦在其对照组实验中,注射sense RNA 到线虫体内,预期可能观察到此基因表现的增强。
但得到的结果竟是二者都切断了par-1基因的表达途径。
这与传统上对 anti-sense RNA 技术的解释竟是正好相反。
研究小组一直没能把这个意外结果予以合理的解释。
直到1998年2月,华盛顿卡耐基研究院的 Andrew Fire 和马萨诸塞大学医学院的 Craig Mello才首次揭开这个悬疑之谜。
通过大量艰苦的工作,他们证实,Su Guo 博士遇到的sense RNA 抑制基因表达的现象,以及过去的 anti sense RNA 技术对基因表达的阻断,都是由于体外转录所得 RNA 中污染了微量双链RNA而引起。
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综述
1 前言RNA是生物体内最重要的物质基础之一,它与DNA和蛋白质一起构成生命的框架。
但长久以来,RNA分子一直被认为是小角色。
它从DNA那儿获得自己的顺序,然后将遗传信息转化成蛋白质。
然而,一系列发现表明——这些小分子RNA事实上操纵着许多细胞功能。
它可通过互补序列的结合反作用于DNA,从而关闭或调节基因的表达。
甚至某些小分子RNA 可以通过指导基因的开关来调控细胞的发育时钟。
2 综述2.1 研究历史与发展前景2.1.1 定义双链RNA对基因表达的阻断作用被称为RNA干预(RNA interference, RNAi )双链RNA经酶切后会形成很多小片段,称为siRNA,这些小片段一旦与信使RNA(mRNA)中的同源序列互补结合,会导致mRNA失去功能,即不能翻译产生蛋白质,也就是使基因“沉默”了。
2.1.2 研究历史RNAi现象早在1993年就有报道:将产生紫色素的基因转入开紫花的矮牵牛中,希望得到紫色更深的花,可是事与愿违,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,称这种现象是“共抑制”。
1995年,康奈尔大学的Su Guo博士用反义RNA阻断线虫基因表达的试验中发现,反义RNA(anti sense RNA和正义RNA(sense RNA)都阻断了基因的表达,他们对这个结果百思不得其解。
直到1998年,Andrew Fire的研究证明,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。
2.1.3 作用机理目前RNAi的作用机理主要是在线虫,果蝇,斑马鱼等生物体内阐明的。
生物体内的双链RNA 可来自于RNA病毒感染,转座子的转录产物,外源导入的基因。
这些来源的双链RNA诱发了细胞内的RNAi机制,结果是病毒被清除,转座子的表达被阻断,外源导入基因表达被阻断同时,与其同源的细胞基因组中的基因表达也被阻断。
增殖抑制基因(HSG)RNAi 慢病毒载体的构建与鉴定
增殖抑制基因(HSG)RNAi 慢病毒载体的构建与鉴定楼煜清;李榕;刘洁琳;张岩巍;刘雅;王佐广;温绍君;韩宝惠【摘要】Objective To construct and identify the efficacy of a lentiviral vector harboring RNA interference sequence targeting hyperplasia suppressor gene(HSG). Methods Four siRNA sequences targeting HSG mRNA were designed. The lentivirus vectors of GCSIL-GFP-HSG were constructed and confirmed by DNA sequencing. The 293T cells were co-transfected with pGCSIL-GFP-HSG,pHelper1. 0 and pHelper2. 0 in order to produce virus stocks. The titer of the virus was also tested. The lentivirus was transfected to human A549 lung adenocarcinoma cells. The expression of HSG gene was analyzed by real-time PCR. Results DNA sequencing suggested that the DNA sequences were consisted with the design,which meant that the RNAi sequence targeting the human HSG gene was correct. Examination of the co-transfected cells by fluorescence microscopy suggested that the cells grew well and had strong fluorescence intensity. The titer of the virus was 3× 108 TU / ml. Real-time PCR showed that the expression of the HSG gene was knockdown after the lentivirus transfected to A549 cells. Conclusions The lentiviral vector of the HSG gene of Homo sapiens was successfully constructed,which could be further used in oncology.%目的:为研究 HSG 基因不同表达程度对肺癌细胞的影响,构建并鉴定HSG 基因RNA 干扰慢病毒表达载体,以建立HSG 基因沉默的人肺癌细胞株。
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。
干细胞研究的新进展
干细胞研究的新进展:从“定向分化”到“克隆”干细胞研究作为生命科学的重要研究领域,以其实质性的意义和前沿性的技术为人们所关注。
在过去的几十年里,干细胞研究已经取得了重要的进展,包括干细胞的发现、干细胞的培养和定向分化以及干细胞移植治疗等。
近年来,干细胞研究又迎来了一个突破性的进展:干细胞的克隆。
2018年11月25日,中国科学家杨忠民等在国际知名学术期刊《细胞研究》上发表论文,报道了他们成功地从人类成年细胞中克隆出胚胎干细胞。
这一研究成果意味着,科学家们已经突破了干细胞研究中的一个难点问题,为未来的生命科学研究和医学实践提供了更为广阔的前景。
干细胞是一种可以自我更新并具有分化能力的细胞,具有重要的生物学意义和医学应用前景。
干细胞根据其来源和分化潜能的不同可以分为胚胎干细胞和成体干细胞两大类。
胚胎干细胞来源于受精卵发育过程中的内细胞团,可以在体外无限制地自我更新并分化成体内的各种细胞类型,如神经细胞、心脏细胞、肝脏细胞等。
成体干细胞则可以在成体器官中起到修复和更新细胞的作用,包括造血干细胞、皮肤干细胞等。
然而,干细胞研究并非容易的事情。
其中一个问题就是如何让干细胞在体外定向分化形成特定的细胞类型。
这被称为定向分化。
科学家们利用各种培养条件和信号物质,可以将一部分干细胞分化成心肌细胞、神经细胞、肝脏细胞等特定类型的细胞,以实现对某些疾病的治疗。
然而,干细胞的定向分化也有一些局限性。
一方面,细胞培养条件和信号物质的优化需要长期反复的试错,学习干细胞定向分化技术需要高超的实验技能和大量的实验操作。
另一方面,有些细胞类型的定向分化非常困难,如心室肌细胞和β细胞等,这就限制了干细胞治疗某些疾病的应用前景。
2018年,中国科学家突破了干细胞定向分化的难题,利用一个全新的技术途径,即核质移植技术,从一种成年细胞中克隆出了胚胎干细胞。
这一技术的核心是将一个成年细胞的核移植到一个已经去除核的卵母细胞中,然后通过一系列复杂的操作,重新激活这个卵母细胞的发育程序,最终得到胚胎干细胞。
RNAi 3种分子加工机制研究进展
RNAi 3种分子加工机制研究进展肖稳;周玮【摘要】RNAi(RNA interference,RNA干扰)是一种高度保守的由小分子RNA介导的基因沉默过程.根据介导RNAi的小RNA长度以及结合Argonaute (AGO)蛋白家族成员的不同,将小RNA分为miRNA (microRNA)、siRNA (small interfering RNA)和piRNA (Piwi-interacting RNA) 3类.根据近年来取得的研究进展,系统地阐述了这3类小RNA的基因组来源及其加工产生机制,归纳总结了这3类小RNA之间的区别和联系,并结合当前RNAi应用于疾病治疗存在的问题提出了自己的看法.RNAi机制的完善对于生物进化、生长发育及癌症等重大疑难疾病治疗具有重要的应用价值.%RNAi is a highly conserved gene silencing process mediated by small RNA.Based on the differences of small RNA length and its combined Agonaute (AGO) family members,small RNA is divided into 3 categories:miRNA (microRNA),siRNA (small interfering RNA) and piRNA (Piwi-interacting RNA).Accordingly the reviews,we systematically expound the three small RNA genomic origin and the mechanisms of their production and processing.Furthermore,we summarize the connections among these three small RNAs.Finally,the authors offer a view on problems hindered in RNAi applications on disease treatment of the humans.The perfection of RNAi mechanisms is important to biological revolution,growth and development and treatment of critical illnesses like cancer.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2017(045)006【总页数】5页(P133-136,230)【关键词】RNAi;miRNA;siRNA;piRNA【作者】肖稳;周玮【作者单位】湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128;湖南农业大学植物保护学院,湖南长沙 410128【正文语种】中文【中图分类】S188;Q78自1998年Fire和Mello首次提出RNAi(RNA interference,RNA干扰)概念以来[1],越来越多的人开始重视小RNA的研究,之后RNAi在基因功能的研究中也得到广泛应用。
RNA干扰及其应用
药物研发
靶点筛选
利用RNA干扰技术可以快速筛选出药物作用的靶点, 加速新药的研发进程。
药效评估
通过RNA干扰技术沉默特定基因,可以评估药物对疾 病的治疗效果和潜在副作用。
个体化用药
根据患者的基因型差异,利用RNA干扰技术定制个体 化的药物治疗方案,提高治疗效果和安全性。
个体化治疗
1 2
基因治疗
通过RNA干扰技术沉默缺陷基因或过表达基因, 实现基因治疗,治疗遗传性疾病和罕见病。
基因治疗:RNA干扰技术还可以用于基因治疗,通过沉默致病基因的表达,达到预防和治疗遗传性疾病的目的。例如,针对 杜氏肌营养不良症的RNA干扰药物已经进入临床试验阶段。
在癌症研究中的应用
癌症是由于基因突变引起的疾病,RNA干扰技术可以通过沉默致癌基因的表达,达到治疗癌症的目的 。例如,针对某些致癌基因的RNA干扰药物已经进入临床试验阶段。
细胞类型和组织特异性
RNA干扰在某些细胞类型或组织中的效率和特异性可能 较低,这限制了其在某些研究或治疗应用中的使用。
长期沉默和脱靶分析
在某些情况下,RNA干扰可能导致基因的长期沉默,这 可能对细胞或生物体产生不可逆的影响。同时,对脱靶效 应的全面分析仍是一个挑战。
体内应用
将RNA干扰技术应用于体内实验或治疗时,如何有效地 将siRNA传递到靶组织是一个关键挑战。
药物研发:RNA干扰技术还可以用于药物研发,通过沉默致癌基因的表达,筛选出具有抗癌活性的小 分子药物。例如,针对某些致癌基因的小分子药物已经进入临床试验阶段。
在神经科学中的应用
神经科学是研究神经系统和神经元活动的科学,RNA干扰技 术可以通过沉默某些基因的表达,达到调节神经元活动和行 为的目的。例如,针对某些神经递质受体的RNA干扰药物已 经进入临床试验阶段。
植物非细胞自主性小RNA分子研究进展
植物非细胞自主性小RNA分子研究进展邓帅;张婷婷;王茹茹;刘宇;张元湖【摘要】One of the most fascinating features of RNA interference(RNAi)is its ability to transmit and spread from cell to cell. Such non-cell-autonomous silencing effects can also occur between tissues and organisms, in which the mobile small RNAs play a key role. However, the nature of non-cell-autonomous small RNAs is somewhat elusive. Recent studies have implied that small RNAs, including siRNAs and miRNAs, can transmit intercellular messages as transcriptional factors, peptide ligands and plant hormones do, and specifically are involved in a variety of biological processes of regulating developmental patterns, responding environmental stress, enhancing antiviral defense, and maintaining the silence of transposon. In this article we review the recent major research advances on the non-cell-autonomous RNAi, mainly focusing on the varied small RNAs transmitting the silence signals via the pathways of phloem and plasmodesma as well as their biological roles, also their molecular properties and regulation of mobility. Further potential problems and prospects of future researches are discussed .%非细胞自主性是RNA干扰的主要特点之一,表现为沉默效应可以在细胞、组织和生物个体间传递和扩散,可移动的小RNA分子在这种非细胞自主性的沉默扩散中发挥了核心作用。
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【 2 】Mu r p h y DJ , S t i r r a t GM . Mo r t a l i t y a n d mo r b i d i t y a s s o c i a t e d wi t h
e a r l y o n s e t p r e e c l a mp s i a [ J ] . H y p e r t e n s p r e g n a n c y , 2 0 0 0 , 1 9 ( 2 ) : 2 2 1 .
( 1 mm H g = 0 . 1 3 3 3 k P a ) ,伴 有肺 水肿 ;或 H E L L P 伴 消化 道症 状 ;严 重心 、肝 、肾 功 能损 害 ; 出现 持 续 头痛 、视 觉 障 碍 :胎 盘 早剥 ;胎 心 监 护呈 反 复晚 减或 者 重度 变异 减 速 :B 超评 估 胎儿 1 ~2 周 无生 长 ;胎儿 脐 【 衄 流 出现舒 张末 期 血流 缺失 或反 流 ;羊水
【 7 】 徐 峰, 陈文 殊 , 陈新 霄 . 早 发 型重 度子痫 前 期分 娩 时机 与方 式 的
探 讨[ J ] . 中国妇幼 保健 , 2 0 0 8 , 2 3 ( 3 3 ) : 4 6 9 7 . 【 8 ] 马晓燕 . 早 发 型重 度子 痫前 期 终止 妊娠 的 时机 选择 及母 婴 结局
指 数 ≤2 者需 及 时终止 妊娠 。
5 早发型 重度子痫前期 患者终止妊娠 的方式
目前 尚无 统一 意见 。重 度子 痫前 期不 是剖 宫产 的指 征近 年来 有学 者探 讨 引产对 重 度子痫 前 期 的影 响发现 。严格 选择 病例 ,引 产 和阴 道分 娩并 不影 响 围生儿 结局 。但 阴道分娩 无 疑加 重 了孕产 妇 及胎 儿 的负担 ,导 致原 有疾 病 的加 重 ,使 母 婴缺 氧状 态更 加危 险 。 因此 ,对于 短期 难 以 阴道分 娩 的孕妇 多采 用 剖官产 ,防止母 婴 在产 程 中出现严 重 的并发 症 。
[ 3 ]田巧 花 . 早 发 型重度 子痫 前期 保守 治疗 的 临床分 析 [ J ] . 现 代妇 产
科 进展 , 2 0 0 6 , 1 5 ( 4 ) : 3 1 7 .
【 4 】Ha d y S , F a wz பைடு நூலகம் M, Ne g e r i M, e t a 1 . I s e x p e c t a n t ma n a g e me n t
1 5 2 0
吉 林 医学2 0 1 3 年3 月第 3 4 卷第 8 期
当进 行 期待 治疗 ,并 应 密 切 监测 孕 妇 的全 身状 况 ,一 旦 出 现重 要 脏 器 功 能损 害及 片 疵 { } 豇 ! 向 即 终 止妊 娠 。在 保 证 母 亲 安全 的前 提 下 ,尽 量 提 高 胎 儿 的 生存 能 力 ” ” 。早 发 型 重度 子 痫 前 期 患 者 终 止 妊 娠 的指 征 :经 治 疗 病情 稳 定 者 尽 量延 长 至 3 4 周后 。
综 上 所述 ,对 早 发 型子 痫 前 期 的 处 理应 采 取 个体 化 原 则 , 应 仔 细平衡 母 儿 两力 面 的l 剥益 。对 孕龄 2 8 周 以上 患 者可选 择期 待
治疗 ,必 须 与患者 进干 亍 充分沟 通 ,讲 明 目的 、预 后 ,严 密监 测下 进行 治疗 ,尽 可 能地 维持 妊娠 到3 4 孕周 ,若 出现 孕 妇病 情恶 化或
产科 并发 症 ,则应 殷 时终 止妊 娠 ;对孕 周 >2 9~ 3 0 周 ,已行 促肺
1 9 9 4 [ J ] . A m J O b s t e t G y n e c o l , 1 9 9 8 , 1 7 9 ( 6 ) : 1 6 3 2 .
o ut c o me s o f Na t i o na l I ns t i t u t e o f Chi l d He a l t h a nd Hu ma n De v e l o p—
me n t Ne o n a t al Re s e a r c h Ne t wO r k, J a n ua r y 1 99 3 t h r o u gh De c e mbe r
s e t t i n g s [ J ] . A r c h G y n e c o l O b s t e t , 2 0 1 0 , 2 8 2 ( 1 ) : 2 3 .
[ 5 ] 陈清冉. 3 7 4 例重度子痫前期患者期待治疗及妊娠结局[ J 】 . 中国
妇幼保 健, 2 0 1 1 , 2 6 ( 7 ) : 1 0 1 5 . 【 6 ] 李 东子 . 早 发型 重度 子痫前 期 患者期 待治 疗 的妊娠 结局 分 析[ J ] . 中国医药 指南 , 2 0 0 9 , 2 9 ( 1 ) : 2 2 .
的临床 分析 [ J 】 . 河北 医学 , 2 0 1 1 , 1 7 ( 1 1 ) : 1 4 8 0 .
[ 9 】S t e v e n s o n DK, Wr i g h t L L, Le mo n s J A, e t a 1 . V e r y l o w b i r t h we i g h t
of ea r l y- - on s e t s e v e r e p r e e c l a m ps i a wo r t h wh i l e i n l ow - r e s o ur c e
如 病 情 进 展 出 现 血 压 不 能 控 制 ,舒 张 压 持 续 大 于 l 1 0 mm Hg