RNAi及其在生命科学研究中的应用_曾德二-2007
高通量RNAi及其在细胞生物学特性研究中的应用
高通量RNAi及其在细胞生物学特性研究中的应用作者：信吉阁曾养志来源：《安徽农业科学》2015年第02期摘要：高通量RNAi（high-throughput screens HTSs）技术是近年来基因功能研究的高效工具。
现已在多个物种的细胞内进行了大量基因组范围RNAi高通量筛选，用于研究多种不同的生物学过程，为生物医学研究提供了技术基础。
就高通量RNAi技术原理、实验操作及其在研究与细胞生物特性相关基因中的主要应用进展进行了综述。
关键词：RNAi;高通量;细胞学中图分类号 S188 文献标识码A 文章编号 0517-6611（2015）02-012-02RNAi High-throughput Screens and Its Application in Cell Biology ResearchXIN Ji-ge1，2， ZENG Yang-zhi2 （1. Animal Science and Technology College， Yunnan Agricultural University， Kunming， Yunnan 650201; 2. Key Laboratory of Banna Mini-pig Inbred Line of Yunnan Province， Kunming， Yunnan 650201）Abstract RNAi high-throughput screens（HTSs） is an effective tool for analysis of gene function in genome-scale. Now a number of genome-scale RNAi HTSs have been done in cultured cells of many species to study diverse biological processes. The RNAi HTSs have made important contributions to the developments of biomedicine. The RNAi technology principle， experimental manipulation and its application in the related gene of cell biology research were reviewed.Key words RNAi; High-throughput screens; Cytology基金项目国家自然科学基金项目（31360532）;云南省应用基础研究计划项目（2013FB041）。
RNA干扰技术在微生物基因功能研究中的应用
RNA干扰技术在微生物基因功能研究中的应用RNA干扰技术（RNA interference，RNAi）是一种革新性的基因敲除和基因表达调控技术，它被广泛应用于微生物及动植物领域的基因功能研究和疾病治疗。
RNAi技术通过介导小分子RNA（siRNA或miRNA）与mRNA的相互作用，从而特异性地抑制目标基因的表达。
在微生物中，RNAi技术是一种高效，并且灵活的表达策略，它已经成为微生物基因功能研究中最重要的技术手段之一。
一、RNAi技术的基本原理RNAi技术的本质是通过特定的RNA序列介导mRNA的降解或抑制转录，从而实现对基因表达的调控。
RNAi技术需要两个RNA分子：导入RNA和效应RNA。
导入RNA是双链RNA分子，通过RNA酶（Dicer）的作用分解成miRNA或siRNA，然后与RNA诱导的沉默复合体（RISC）形成RNA诱导的沉默复合体（miRISC或siRISC），导入RNA双链结构的其中一条被分解，获得单链RNA；效应RNA（即靶向RNA），是被RNA诱导的沉默复合体（RISC）所识别的靶向mRNA单链RNA，通过与效应RNA碱基互补，自身在RISC帮助下被降解或抑制。
二、RNAi技术在微生物基因功能研究中的应用RNAi技术因为其高效性和灵活性，被广泛应用于微生物基因功能研究中。
RNAi既可以随时对新的基因进行干扰，也可以在某些条件下对特定的细胞靶向产品进行调控。
RNAi技术适用于大多数细菌和细胞分裂较慢的真菌，其中包括革兰氏阳性菌（B. subtilis，L. monocytogenes，S. aureus）和革兰氏阴性菌（E. coli，P. aeruginosa）。
在微生物中使用RNAi技术的方法有以下几种：1. 质粒介导RNAi：通过构建RNAi质粒并转化至细胞内，酶切启动子的启动子和靶向基因的siRNA序列被表达，实现基因沉默。
2. 前体RNA开发：RNAi前体通过细菌赤霉素（tetracycline）诱导启动子（如P tet）进行表达，产生至少100个siRNA。
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。
RNA干扰技术在基因研究和转基因技术中的应用研究
RNA干扰技术在基因研究和转基因技术中的应用研究RNA干扰技术（RNA interference，RNAi）是一种基于RNA分子的生物学技术，通过引入双链RNA（dsRNA）分子靶向特定基因的mRNA，从而抑制或沉默该基因的表达。
RNAi技术在基因研究和转基因技术中的应用非常广泛。
首先，RNAi技术在基因研究中起着重要的作用。
利用RNAi技术，研究者可以选择性地靶向沉默特定的基因，然后观察基因敲除或沉默对生物体（包括动物、植物和微生物）的表型产生的影响。
这可以帮助我们研究基因在生物体发育和功能中的作用，从而更好地理解生物学过程。
例如，在动物研究中，研究者可以通过RNAi技术敲除或沉默一些基因，然后观察到缺失或沉默基因对整体发育和生理功能所产生的影响，从而了解这些基因的功能和相互作用。
其次，RNAi技术在转基因技术中也有重要的应用价值。
转基因技术通过向生物体引入外源基因来改变其遗传组成，以实现特定目的。
RNAi 技术可以针对特定目标基因进行沉默，从而实现基因敲除或抑制目标基因的表达。
在植物领域，通过RNAi技术，可以沉默植物基因中的一部分或全部，从而实现对植物特定性状的改变。
例如，通过RNAi技术可以抑制植物中特定基因的表达，从而实现提高农作物抗病性、耐虫性、耐逆性等特征的目的。
此外，RNAi技术还可以用于植物病毒的防治，通过沉默病毒感染植物的基因来减轻病毒对植物的病害。
RNAi技术的关键步骤包括合成阻止目标基因表达的小干扰RNA （small interfering RNA，siRNA）或表达RNAi途径所必需的miRNA。
在合成siRNA时，研究者可以设计特异性的寡核苷酸序列，这些序列可以通过引入转染剂或病毒载体等方法导入到目标生物体中。
siRNA进入到细胞后，会与RNA酶复合物结合，形成RNA-酶复合物，在目标基因的mRNA上引起切割和降解。
这样可以阻止目标基因的蛋白质表达产生，从而实现沉默目标基因的目的。
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。
简述rnai的原理和应用
简述RNAi的原理和应用1. RNA干扰技术的原理RNA干扰（RNA interference，RNAi）是一种高度保守的生物学现象，它是由双链小分子RNA（dsRNA）介导的基因靶向抑制机制。
RNAi在真核生物中起着基因调控的重要作用。
RNAi的原理主要涉及以下几个步骤：1.1 产生siRNARNAi过程的第一步是产生小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）分子。
siRNA由长的双链RNA分子通过酶切作用生成。
在细胞内，一个特殊的酶——Dicer会将长的双链RNA分子切成长度约为21-25核苷酸的siRNA片段。
1.2 RISC复合体的形成siRNA与一个蛋白质复合体——RNA诱导沉默复合体（RISC，RNA-induced silencing complex）结合，形成siRNA-RISC复合体。
1.3 靶向特异性siRNA-RISC复合体会辨识目标mRNA，主要依靠siRNA上的一小段序列，称为seed区域。
当siRNA与目标mRNA序列部分完全匹配时，RISC会将目标mRNA切割成片段并降解之。
1.4 mRNA降解或翻译抑制目标mRNA被降解后，对应的蛋白质的表达量会降低。
或者RISC也可以通过结合目标mRNA上的特定区域来阻止翻译过程，从而抑制蛋白质的合成。
2. RNAi的应用RNAi技术在生物学研究和临床应用中具有广泛的应用前景。
以下是RNAi在不同领域的应用：2.1 基因功能研究RNAi技术可以帮助科学家研究基因在生物体中的功能。
通过通过设计和合成特定的siRNA，可以选择性地靶向靶基因，从而使其表达受到干扰。
进而观察靶基因敲除后的生理和生化变化，研究其功能。
2.2 疾病治疗RNAi技术在疾病治疗方面具有巨大的潜力。
通过靶向关键基因表达，可以实现对某些疾病的治疗。
RNAi技术的药物研发正在迅速发展，其中一些已经获得批准并用于临床治疗。
2.3 农业应用RNAi技术也可以应用于农业领域。
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。
rnai技术的基本原理
rnai技术的基本原理RNAi术，又称为非编码RNA介导的RNA干扰技术，是一种基于小RNA分子的遗传学工具，在生物学和医学领域中广泛应用，用于治疗疾病和分析基因的功能。
这个先进的实验技术已经取得了巨大的成功，使得科学家能够更有效地研究基因在疾病中的作用。
本文旨在讨论RNAi技术的基本原理，以及这项技术所带来的积极影响。
RNAi技术是利用小RNA分子（包括microRNA）来“干扰”特定基因的表达。
这些RNA分子具有一种叫“RNA干扰”的特殊功能，可以抑制特定基因的表达，从而影响基因的活动。
这种技术最早由美国科学家Andrew Fire and Craig Mello提出，他们曾获得2006年诺贝尔化学奖，以赞扬他们的杰出发现。
RNAi技术的原理是，小RNA分子（如miRNA和siRNA）可以结合指定的mRNA，然后与含有细胞质RNA降解因子RISC的复合物相结合，从而抑制特定基因的表达。
这些小RNA分子有助于抑制单个或多个特定基因的活性，并减少表达蛋白质或脂肪酸的合成。
此外，RNAi技术还可以用于分析基因特异性的生物学功能。
研究人员可以利用特定的siRNA分子来抑制特定基因的表达，从而观察它们表达后产生的效果。
因此，RNAi技术也可用来模拟突变，以便更深入地了解基因的功能。
RNAi技术在生物学和医学领域的应用已经取得了成功，帮助研究人员更深入地了解基因的功能以及疾病的发生。
同时，RNAi技术也可用于治疗和预防疾病。
例如，在治疗肺癌方面，研究人员已经把RNAi技术用于抑制p53基因，这是一种可以调节细胞凋亡的基因。
此外，RNAi技术还被用于抑制对抗病毒的基因，抑制HIV的表达，以及治疗脑病的疗法。
综上所述，RNAi技术是一种利用小RNA分子来抑制特定基因表达的先进实验技术，广泛应用于生物学和医学领域，用于研究基因的功能，治疗疾病和预防疾病。
RNA干扰技术的发现对基因功能的研究有着重要的意义，已经取得了巨大的成功，为研究疾病的发生和进行有效的治疗打开了新的途径。
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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。
RNA介导的基因沉默技术在生物学研究中的应用
RNA介导的基因沉默技术在生物学研究中的应用基因是影响生物特征的基础单元，生物学研究的核心之一就是揭示基因的功能和相互关系。
但是，传统的基因敲除方法需要大量投入人力和物力，并且破坏了整个基因组中的一部分，从而对生命过程的研究产生了不可预测的影响。
近年来，基于RNA介导的基因沉默技术得到了广泛的应用，成为生物学研究的重要工具。
本文将就RNA介导的基因沉默技术的原理、类型以及在生物学研究中的应用进行讨论。
1. RNA介导的基因沉默技术的原理RNA介导的基因沉默技术主要基于RNA干扰（RNAi）机制。
RNAi最早是在植物领域被发现的，近年来也有许多研究表明RNAi在各种生物界皆存在。
RNAi 是通过抑制mRNA的翻译来阻止特定基因的表达，并且通过在细胞内特定的RNA 酶切割特异性目标mRNA使其失活。
在RNAi中，small interfering RNA（siRNA）是引起mRNA降解和基因沉默的关键分子。
通常情况下，siRNA由二链RNA单链化，形成的siRNA会绑定到特异的RNA诱导去甲基化（RNAi-Dicer）酶，酶会将siRNA切断成小于30nt长度的RNA片段。
这些片段进一步降解到二核苷酸级别，并加入到RNA诱导靶向核酸水平化（RISC）RNA复合物中。
复合物中的片段可以识别与其互补的特定mRNA并切断它，这样就可以有效降解特定的mRNA并沉默相应的基因。
2. RNA介导的基因沉默技术的类型RNA介导的基因沉默技术常用的两种类型是siRNA和shRNA。
siRNA是由同源的RNA分子或其他源产生的双链RNA分子，通过Dicer酶短缩或生成的小RNA分子（21至23个核苷酸）并加入到RISC复合物中，从而靶向破坏mRNA。
shRNA是单链RNA链的转录产物，其结构与siRNA类似，但是通常包含一个延长文档和多个loop和stem区域，便于对激活细胞的持续抑制。
3. RNA介导的基因沉默技术可以在各个方面应用于生物学研究。
RNAi在药物研究中的应用
生命科学Chinese Bulletin of Life Sciences第19卷 第5期2007年10月Vol. 19, No. 5Oct., 2007RNAi 在药物研究中的应用王丽娜，袁崇刚*(华东师范大学生命科学学院，上海200062)摘 要：RNA 干扰是双链RNA 分子在mRNA 水平上诱发的序列特异性的转录后基因表达沉默。
在哺乳动物细胞里，RNAi 可以由21－25个核苷酸长度的小干扰RNA (siRNA)触发，在后基因组时代的基因功能研究和药物开发中具有广阔的应用前景。
现针对近年RNAi 在药物研究中的应用包括应用RNAi 发现新药靶、辅助确认药靶、R N A i 药物、R N A i 与耐药性等方面作一综述。
关键词：R N A i ；药物靶点；高通量筛选；R N A i 药物；多药耐药性中图分类号：R522; R965 文献标识码：ADevelopment and applications of RNAi technology in drug researchWang Lina, Yuan Chonggang*(College of Life Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China)Abstract: RNA interference (RNAi) is a process in which double-stranded RNA (dsRNA) induces sequence-specific posttranscriptional gene silencing of homologous transcripts. In mammalian cells, RNAi can be trig-gered by 21-25 nucleotide duplexes of small interfering RNA (siRNA). In the postgenome era, RNAi has broad application prospect in probing gene function and drug research. This review summarises development and applications of RNAi technology in drug research ，such as drug-target discovery and identification, RNAi reagent, multidrug resistance over the past few years.Key words: RNA interference; drug target; high throughput screening; RNAi reagent; multidrug resistance收稿日期：2007-05-11；修回日期：2007-07-15作者简介：王丽娜(1981 —)，女，硕士研究生；袁崇刚(1954 —)，男，教授，博士生导师，*通讯作者，E -mail ：cgyuan@bio. ecnu. edu. cn文章编号 ：1004-0374(2007)05-0557-05RNA 干扰 (RNAi)是双链RNA (double stranded RNA ，dsRNA)分子在mRNA 水平上诱发的序列特异性的转录后基因表达沉默[1-4]。
RNAi在生命科学中的应用
RNAi在生命科学中的应用RNA干扰技术，简称RNAi，也被称为RNA干扰或RNA小干扰。
它是一种生物学技术，通过介导RNA分子的降解来沉默基因表达。
RNAi技术通过处理RNA的可变部分，将RNA与特定的基因相结合，引发基因的沉默。
这种技术可以用于研究和治疗各种疾病。
RNAi在基因控制和调节中的应用RNAi技术在基因控制和调节方面具有广泛的应用。
在 RNAi 技术发现早期，科学家用它来探究基因在生物形成和发展中的作用，这种技术被称为功能基因组学研究。
这种技术可以通过沉默基因，研究基因在生命活动中的作用。
RNAi技术可用于研究植物病毒的致病机制。
此技术被用于沉默与植物病毒感染相关的基因，以研究基因在植物的抗性应答中的作用。
同样，RNAi技术也用于研究基因在动物的生长和发育中的作用。
因此，这种技术可以被用于解决多种复杂疾病，例如糖尿病、心血管疾病和肿瘤。
RNAi在医学领域中的应用RNAi技术在医学领域具有广泛的应用。
目前，这种技术被用于治疗各种类型的癌症。
癌症是人类最致命的疾病之一，而RNAi技术可以从基因水平上解决癌症问题。
通过RNAi技术，癌症患者可以受益于减少或抑制癌细胞的生长。
RNAi可被用于沉默特定的基因或降低癌细胞中特异基因的表达水平，抑制癌细胞的生长和扩散。
这种技术可以作为治疗癌症的一种新方法，取代传统的放射治疗和化学治疗。
RNAi在农业领域中的应用RNAi技术在农业领域中的应用也是非常广泛的。
RNAi技术可用于保护作物免受病毒和害虫的侵害，提高农产品的产量以及改善其品质。
通过RNAi技术，植物可以获得抵御特定病毒和害虫的基因，从而提高它们的生长和产量。
这种技术还可以用于改变植物中特定蛋白质的含量，以改善食品品质。
例如，这种技术可以用于提高植物中的维生素C含量，从而使它们更健康、更营养。
RNAi的局限和未来发展虽然RNAi技术在生命科学中已经得到了广泛应用，但它仍然存在一些局限。
例如，RNAi技术降解RNA是否可覆盖整个基因仍然不清楚。
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。
RNAi及其在生命科学研究中的应用
第20卷 第1期文山师范高等专科学校学报Vol 120 No 112007年3月J OU RNAL O F WENSHAN TEACH ERS COLL EGEMar 12007RNAi 及其在生命科学研究中的应用曾德二,胡展育,游春梅(文山师范高等专科学校生化系,云南文山663000)[收稿日期]2006-09-07[作者简介]曾德二(1980-),男,湖北咸宁人,助教,硕士,主要从事生物技术应用研究。
[摘要]RNAi 即RNA 干扰(RNA interfering ),是近几年才发现的一种由双链RNA 引起的基因沉默的现象,是目前分子生物学领域研究的热点。
介绍RNAi 的发现,并对RNAi 在生命科学研究领域的最新应用进行综述。
[关键词]RNAi ;基因沉默;siRNA ;RISC [中图分类号] Q78 [文献标识码] A [文章编号] 1671-3303(2007)01-0108-041 RNAi 的发现历史10多年前,Rich Jorgensan 和他的同事在矮牵牛花中发现一种奇怪的现象。
他们尝试把由一强有力启动子控制的基因pigment -produing 导入矮牵牛花以加深花的紫色,结果不但颜色未加深,许多花呈现杂色甚至白色。
Rich Jorgensan 把这种现象称为共同抑制(cosupp ression ),因为外源性导入基因和内源性具有相似功能基因的表达都被抑制了。
当时人们不知道这是一种转录后基因沉默(P T GS )[4]。
双链核糖核酸能导致转录后基因沉默首先来自于对线虫的研究。
1995年Guo 和Kewp hues 试图用反义核糖核酸来阻断Par -1基因的表达以研究其功能。
确实反义核糖核酸抑制了基因表达,出乎意料的是用作阴性对照的正义核糖核酸也抑制了基因表达,该研究小组一直都没有给出合理的解释。
直至三年后Fire 和Mello 进行了另一实验才真正解开这个谜:Su Guo 遇到的正义RNA 抑制基因表达的现象,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,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。
rnai技术原理
rnai技术原理引言随着生命科学的进步，研究人员对基因表达的调控方式产生了越来越大的兴趣。
其中，RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）技术是一种被广泛应用的方法，能够在基因水平上控制特定基因的表达。
本文将详细介绍RNAi技术的原理及其在基因研究和治疗中的应用。
RNAi技术的原理RNAi技术是一种通过RNA的干涉作用来抑制目标基因表达的技术。
在RNAi中，双链RNA（dsRNA）的存在是关键。
dsRNA可由外源（例如合成）或内源（例如病毒感染）产生。
一旦dsRNA进入细胞内，它会被核酸酶Dicer加工成21~23核苷酸的小干扰RNA（small interfering RNA，简称siRNA）。
siRNA进入RNA诱导的靶向剪切复合物（RNA-induced silencing complex，简称RISC）后，其中的Argonaut蛋白会将其中的一条链裂解并保留另一条链。
RISC复合物会引导这条单链的siRNA与目标RNA靶向互补配对。
一旦互补配对形成，RISC 复合物就会剪切目标RNA使其失去功能。
这种剪切机制可以减少目标RNA的表达量，并进一步影响与该RNA相互作用的蛋白质的产生。
RNAi技术的应用RNAi技术已经被广泛应用于基因研究和药物开发领域。
下面将介绍RNAi技术在这两个领域的具体应用。
基因功能研究1. 基因敲除利用RNAi技术，研究人员可以减少或抑制特定基因的表达，从而研究该基因在细胞功能和生物过程中的作用。
通过引入与目标基因特异性相互配对的siRNA分子，可以“敲下”该基因，使其功能失效。
通过观察敲下基因后的效应，可以揭示该基因在各种生物学过程中的特定作用。
2. 基因调控不仅可以通过RNAi技术来抑制特定基因的表达，还可以利用其来增加目标基因的表达。
研究人员可以合成特异性与目标基因互补的siRNA分子，这些siRNA分子不再引导目标RNA剪切，而是被Argonaut蛋白带到目标基因的启动子区域，以促进基因的转录和表达。
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。
rnai原理应用及存在的问题
RNAi原理应用及存在的问题1. 引言RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种近年来在生物学领域中被广泛研究和应用的技术。
它通过介导RNA分子的降解来实现对基因表达的调控。
RNAi技术具有许多潜在的应用领域，并且在疾病治疗、基因组学研究和农业等领域都有着重要的意义。
然而，尽管RNAi有许多优势，但同时也存在着一些问题和挑战，本文将探讨RNAi的原理、应用及存在的问题。
2. RNAi的原理RNAi的原理是通过双链RNA（dsRNA）分子的作用来抑制特定基因的表达。
具体而言，RNAi的过程包括以下几个步骤： - RNAi的起始：通过引入外源性的dsRNA分子，如siRNA（小干扰RNA），或通过合成RNA两链分子前体，如shRNA（短发夹RNA），在细胞中形成dsRNA结构。
- dsRNA的切割：dsRNA分子被核酸酶III酶（Dicer）切割成20-25个碱基的siRNA片段。
- siRNA的加载：siRNA片段被RNA识别复合物（RISC）加载。
- 靶向RNA降解：RISC中的siRNA 片段与特异性的靶标mRNA结合，导致靶标mRNA的降解或抑制翻译。
3. RNAi的应用3.1. 基因沉默研究RNAi技术可以通过对目标基因靶向沉默来研究基因功能。
在实验室中，研究人员可以选择合适的siRNA片段或shRNA分子，将其导入细胞内，从而实现对特定基因表达的抑制。
这为研究基因功能和组织发育过程中的关键基因提供了重要的工具。
3.2. 疾病治疗RNAi可以作为一种潜在的治疗方法用于治疗多种疾病，如癌症、传染病和遗传病等。
通过通过特异性抑制病理相关基因的表达，RNAi可以干扰病理过程并减轻病症。
此外，由于RNAi技术的高度特异性和选择性，它可以用于定制化治疗，减少不良反应。
3.3. 农业领域RNAi技术在农业领域也有着广泛的应用前景。
通过转基因方法将RNAi介导的抗虫或抗病基因导入农作物中，可以提高作物的抗病抗虫能力，减少农药的使用，从而实现对农作物产量和质量的提高。
RNAi 在干细胞研究中的应用及其进展
---------------------------------------------------------------最新资料推荐------------------------------------------------------ RNAi 在干细胞研究中的应用及其进展RNAi 在干细胞研究中的应用及其进展摘要在各类生物中，双链 RNA（ dsRNA）诱导产生特异性基因沉默的机制，被称为 RNA 干扰（ RNAi）。
dsRNA 干扰技术可通过降解靶基因的 mRNA 进行基因干涉，是研究多种生物基因功能的有效手段。
本文从 RNAi 相关的 Dicer、 Agronaute 基因家族等来认识其基因沉默必需基因与干细胞功能特性的关系，并综述利用 RNAi 干扰技术在干细胞研究与应用的进展。
关键词 RNAi 干细胞增殖分化 Dicer Agronaute 几十年来，一直认为 RNA 仅仅从 DNA 获取遗传信息，并将信息转换成蛋白质。
但最近研究发现，小 RNA(small 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并决定细胞的命运[1] 。
九十年代初期研究发现 21 到 28 个核苷酸1 / 12的小 RNA 能抑制植物的基因表达，随后在动物细胞中也发现了这一现象。
但直到 1998 年2 月华盛顿卡耐基研究院的 Fire 和马萨诸塞大学癌症中心的 Mello首次将双链 RNA （ dsRNA）注入线虫，结果发现诱导了比单独注射正义链或者反义链都要强的基因靶向专一性的基因表达沉默（ gene silencing）。
他们将这种现象称为 RNA 干扰（ RNA interference , 简称 RNAi）。
随后许多研究者先后采用不同长度的 dsRNA 使线虫、果蝇、植物、动物卵细胞和哺乳类细胞等的靶向基因表达明显降低或沉默，因此人们把这种利用 dsRNA 使目的基因敲低或使目的基因沉默，从而研究目的基因的功能即为 RNA 干扰技术（ RNAi 技术。
RNAi及其在生命科学研究中的应用
RNAi及其在生命科学研究中的应用
曾德二;胡展育;游春梅
【期刊名称】《文山学院学报》
【年(卷),期】2007(020)001
【摘要】RNAi即RNA干扰(RNA interfering),是近几年才发现的一种由双链RNA引起的基因沉默的现象,是目前分子生物学领域研究的热点.介绍RNAi的发现,并对RNAi在生命科学研究领域的最新应用进行综述.
【总页数】4页(P108-111)
【作者】曾德二;胡展育;游春梅
【作者单位】文山师范高等专科学校,生化系,云南,文山,663000;文山师范高等专科学校,生化系,云南,文山,663000;文山师范高等专科学校,生化系,云南,文山,663000【正文语种】中文
【中图分类】Q78
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第20卷 第1期文山师范高等专科学校学报V ol 120 No 112007年3月JOU RNAL OF WENSH AN TEACH ERS COLLEGEM ar 12007RNA i 及其在生命科学研究中的应用曾德二,胡展育,游春梅(文山师范高等专科学校生化系,云南文山663000)[收稿日期]2006-09-07[作者简介]曾德二(1980-),男,湖北咸宁人,助教,硕士,主要从事生物技术应用研究。
[摘要]RNAi 即RNA 干扰(RNA interfering ),是近几年才发现的一种由双链RNA 引起的基因沉默的现象,是目前分子生物学领域研究的热点。
介绍RNAi 的发现,并对RNAi 在生命科学研究领域的最新应用进行综述。
[关键词]RNAi;基因沉默;siRNA;RISC[中图分类号] Q78 [文献标识码] A [文章编号] 1671-3303(2007)01-0108-041 RNA i 的发现历史10多年前,Rich Jorg ensan 和他的同事在矮牵牛花中发现一种奇怪的现象。
他们尝试把由一强有力启动子控制的基因pigm ent-pr oduing 导入矮牵牛花以加深花的紫色,结果不但颜色未加深,许多花呈现杂色甚至白色。
Rich Jorg ensan 把这种现象称为共同抑制(cosuppression),因为外源性导入基因和内源性具有相似功能基因的表达都被抑制了。
当时人们不知道这是一种转录后基因沉默(PT GS)[4]。
双链核糖核酸能导致转录后基因沉默首先来自于对线虫的研究。
1995年Guo 和Kew phues 试图用反义核糖核酸来阻断Par-1基因的表达以研究其功能。
确实反义核糖核酸抑制了基因表达,出乎意料的是用作阴性对照的正义核糖核酸也抑制了基因表达,该研究小组一直都没有给出合理的解释。
直至三年后Fire 和Mello 进行了另一实验才真正解开这个谜:Su Guo 遇到的正义RNA 抑制基因表达的现象,是由于体外转录所得RN A 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,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。
这一现象称为RNA 干涉(RNA inter ference,简称RNAi)[1,2]。
Fire 和M ello 发现把反义核糖核酸和正义核糖核酸的混合物导入线虫后,其抑制效应远远强于单独导入反义核糖核酸或正义核糖核酸的抑制效应[3]。
后来Baulco mb 和H amilton 首先发现是25nt 的核糖核酸能特异性抑制具有相应互补序列的基因表达。
随后在线虫中的研究发现RNAi 过程中的第一步是序列特异的效应分子(siRNA)的产生,此效应分子存在的第一个证据可能是在植物PTGS (post-transciption gene silence 转录后基因沉默)过程中发现的21~25nt 的RNA 分子。
用果蝇胚胎提取物进行体外RNAi 反应,其中的dsRNA (do uble -strand RNA 双链RNA)被切割成22nt 的siRNA,导入化学合成的22nt 的siRNA 也同样促进同源mR -NA 的降解。
之后在注射dsRNA 的果蝇胚胎和线虫中,以及转染了dsRNA 的果蝇S2细胞中均发现了小RNA 产物。
2001年,Emily 等人在果蝇中确定了降解dsRNA 的关键酶,并命名为Dicer,此酶属于RNaseIII 家族,并在进化上保守[6,7]。
之后,W ianny 等在小鼠胚胎中,Sv obo da 等在小鼠的卵母细胞中完成RNAi 的实验,Elbashir 等在哺乳动物细胞中用siRNA 诱导产生了特异性的RNAi,RNAi 技术迅速扩展到哺乳动物领域[9,10]。
至此RNAi 技术作为基因沉默的有力工具,在医药开发、基因治疗和功能基因组研究等方面的应用得到飞速发展。
2 RNA i 在生命科学领域的应用211RNAi 在功能基因组中的应用在后基因组时代,大规模高通量的研究基因的功能,需要对特定基因进行功能丧失或降低突变,以确定其功能。
由于RNAi 具有高度的序列专一性,可以特异地使特定基因沉默,获得功能丧失或降低突变,因此RNA i 可以作为一种强有力的研究工具,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 干涉,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[9,15]。
自1998年在线虫中发现RNAi 现象以来,以基因编码区为靶序列的编码区RNAi 技术已用于线虫功能基因组的研究。
最初这种技术是通过注射或浸泡等方法直接导入到线虫的性腺或早期胚胎中。
这些方法虽然可以关闭目的基因的表达,产生突变表型,但这108第20卷文山师范高等专科学校学报2007年第1期种表型变化却不能遗传。
这种早期的RNAi技术可以用于研究与胚胎发育有关的基因的功能,但由于细胞分裂造成dsRNA的稀释,使得这种方法在研究成体的基因功能时有一定的局限性。
为弥补早期RNAi技术的上述不足,T av ernarakis等对RNAi技术进行了改进,将目的基因的靶序列以反向重复的方式,由热激启动子控制在转基因生物中表达。
热激处理后,反向重复序列在细胞内开始转录,其产物会形成具发夹环结构的dsRNA,从而产生RN Ai,使目的基因沉默[8,15]。
这种改进的RNAi技术与传统的RNAi技术相比,具有明显的优点:首先转基因可以遗传给后代,有利于突变的分析;其次dsRNA可以被诱导产生,RNAi能够在发育特定阶段出现,从而使研究发育早期必需基因在发育晚期的功能成为可能;另外,当用细胞特异性启动子控制dsRNA的表达时,可以研究特定基因在不同器官中的功能。
Kennerdell J1 R1和Carthew R1W1用GAL4/UAS系统控制dsR-NA在果蝇中的表达,实现了诱导性或细胞特异性控制RNAi的发生[15]。
随着应用RNA i技术研究线虫功能基因组工作的开展,研究人员对该技术在植物中应用的可能性进行了探索。
加州理工大学的Chuang C1F1和M eg er-o witz E1M1使用此技术研究了拟南芥的AG, CLV3,AP1,PAN四个开花相关基因[11,13]。
结果表明使用RNAi技术可以产生功能丧失或降低突变体,其表型与以前通过其它方法鉴定的突变体类似。
RNA原位杂交表明,RNA i突变体的目的mRNA显著降低。
该结果说明RNAi技术亦可以成为植物功能基因组研究中的有力工具。
此外,从2001年5Na-ture6杂志上首家报道在哺乳动物培养细胞中通过siRNA成功诱导了特异性靶基因表达沉默后,RNA 干扰技术就作为一项特异性基因沉默的有效工具从低等生物成功进军哺乳动物领域。
2003年Rubinson DA等又在Nature Genetics上报道用病毒系统在原代哺乳动物细胞、干细胞和转基因小鼠上都取得了RNA干扰成功,更大大扩展了这项技术的应用范围。
研究者们可以利用这项技术对目标基因进行特异性地表达沉默,通过观察其表达被抑制后细胞以至生物体从形态到各项生理生化的变化,对该基因的功能及参与的信号网络进行研究。
这比传统的基因敲除方法要简单而且方便得多,因此短短几年,就有了很多突破性的成果。
其中研究得最多的是跟疾病相关的一些基因,不仅对疾病机制及相关代谢网络有了进一步认识,也为基因治疗及药物筛选提供了一些借鉴。
例如,在神经生物学研究中,美国NIH的Backman C 等通过siRNA表达质粒对中脑腹侧神经细胞中的多巴胺能相关基因进行了有效抑制,H omm el JD等还通过病毒介导的RNAi建立了此类成年小鼠模型,不仅为建立神经系统的功能缺失模型找到了一些有价值的表型标记,对神经系统的基因治疗也有一定借鉴意义;在癌症研究中,Zhang Y等也通过shRNA表达载体成功抑制成年大鼠脑癌基因,并对RNAi的远程(穿过血脑屏障)基因沉默方法进行了非常有益的探索;利用细胞凋亡途径,Zender L等通过RNAi抑制凋亡基因Caspase-8能提高患急性肝功能衰竭小鼠的成活率,并发现Caspase8siRNA处理对特异性Fas激活剂(Jo2和AdFasL)和野生型腺病毒介导的急性肝功能衰竭都有效,表明这个动物模型能反应人类急性病毒肝炎多分子参与的机制,增强了siR-NA用于急性肝炎病人治疗的希望[12,13]。
M1F1M ett等证明含有启动子区的dsRNA在植物体内同样被切割成21~23核苷酸长的片段,这种dsRNA可使内源相应的DNA序列甲基化,从而使启动子失去功能,使其下游基因沉默。
由于多基因家族的各成员之间高度同源,因而使用编码区RNAi技术很难将各个成员区分开来研究,而多基因家族内的启动子序列通常比编码区变化大,采用启动子区RNAi技术有望将多基因家族的各个成员区分开来研究。
这样综合编码区RNAi技术和启动子区RNAi技术的信息即可更全面地了解多基因家族的各成员的功能。
212RNAi在疾病治疗中的应用21211抗病毒治疗RNA干扰现象本身就是机体中古老而天然的抗病毒机制,所以RNA干扰技术用于抗病毒治疗是最直接的运用。
已经开展研究的包括H IV-1,H PV, H BV,H CV,脊髓灰质炎病毒,疱疹病毒等。
艾滋病(AIDS)治疗的基本策略是选择H IV病毒或宿主细胞基因作为靶点。
如Lee等[16]针对H IV-1长末端重复序列,附件基因vif和nef设计干扰片断;还有针对rev转录子,gag基因等,均取得一定的进展。
针对宿主的细胞表面受体方面,设计siRNAs针对CD4,CXCR4,CCR5来阻止病毒的入侵,效果也不错[12]。
H CV是肝炎的主要病因,Shen等[11]针对H CV基因组设计siRNA,结果表明干扰片断可以抑制病毒特异蛋白的表达,比阴性对照组低90%,而且这些片断还可保护未感染的H uh27细胞抵御H CV 的RNA。
M cCaffrey等[10,16]通过表达shRN A的载体在转染H BV质粒后免疫活性缺失的小鼠肝脏中成功抑制了H BV复制。
与对照相比,小鼠血清中H B-sAg下降8415%,免疫组化的分析结果显示H BcAg 下降率更超过99%。
M aCaff rey等首先验证了shR-NA s在小鼠体内抗H BV的效应。
他们在细胞中以及H BV病毒颗粒感染的免疫正常小鼠和免疫缺陷小鼠体内,转染与H BVmRNA同源的shRNAs的表达质粒,通过诱导RNAi效应观察其抑制病毒复制的作用。