基于载体的RNA干扰技术
RNA干扰技术和CRISPR的优势比较
RNA干扰技术和CRISPR的优势比较引言:在过去的几十年里,生物技术领域取得了巨大的进展,其中RNA干扰技术和CRISPR成为了热门研究领域。
它们都是目前最具潜力的基因编辑工具,为科学家们开辟了治疗疾病和改善生物体特性的新途径。
本文将对RNA干扰技术和CRISPR进行综合比较,分析它们各自的优势。
一、RNA干扰技术的优势RNA干扰技术是一种通过抑制目标基因的转录或翻译过程来实现基因靶向调控的技术。
它主要包括小干扰RNA (siRNA) 和微小干扰RNA (miRNA) 两种形式。
1.1 高度特异性RNA干扰技术具有高度特异性,可以精确地靶向任意基因序列,由此对目标基因进行有效调控。
这种特异性可以减少对其他基因的无意干扰,从而提高实验结果的可靠性。
1.2 简单灵活RNA干扰技术相对于其他基因编辑技术而言,操作上更为简单灵活。
研究人员只需设计合适的siRNA或miRNA序列,并通过合适的载体递送到靶细胞中,即可实现目标基因的抑制。
不需要复杂的基因编辑步骤,这使得RNA干扰技术更易于广泛应用于生物研究和药物开发等领域。
1.3 快速高效RNA干扰技术能够在短时间内降低或抑制目标基因的表达,从而迅速实现实验或治疗的效果。
通常,在注射siRNA或miRNA后的48小时内就能观察到基因表达水平的降低。
因此,RNA干扰技术在临床药物研发和治疗疾病方面具有潜在的优势。
二、CRISPR的优势CRISPR(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats)即簇状规律间隔短回文重复,是一种新兴的基因编辑技术,具有革命性的潜力。
2.1 高度精准CRISPR是一种高度精准的基因编辑技术。
通过设计合适的引导RNA (gRNA),可以将Cas9蛋白复合物导向目标基因的特定位置,实现DNA序列的修饰或改变。
这种高度精准性使得CRISPR 成为研究人员进行基因组编辑的首选工具。
RNA干扰技术在基因沉默与功能解析中的应用
RNA干扰技术在基因沉默与功能解析中的应用引言RNA干扰(RNA interference,RNAi)技术是一种重要的基因调控方法,该技术可通过介导RNA的降解或抑制翻译的方式靶向沉默特定基因。
自从1998年发现RNA干扰的现象以来,科学家们已经广泛应用此技术在不同生物体系中研究基因功能。
本文将讨论RNA干扰技术在基因沉默与功能解析中的应用。
一、RNA干扰的基本原理RNA干扰是一种高度保守的生物学机制,在多种生物中都存在。
其基本过程分为两个阶段:小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的产生和干扰复合体的形成。
小干扰RNA(siRNA)是RNA干扰的关键组分。
siRNA通过外源或内源方法产生,随后与RNA诱导沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)结合。
RISC复合体能够识别和结合与siRNA互补的特定RNA,导致降解或抑制这些RNA的翻译过程,从而实现靶向基因的沉默。
二、RNA干扰技术的方法RNA干扰技术有两种主要的方法:siRNA转染和慢病毒载体介导的siRNA表达。
1. siRNA转染siRNA转染方法是通过将合成的siRNA直接导入靶细胞来实现基因沉默。
这种方法简单、快速且可靠,并且可以应用于各种细胞和生物体系。
转染过程中,siRNA进入细胞胞质,并与RISC复合体结合,从而引发基因沉默。
然而,这种方法的持续性较短,需要定期重新转染。
2. 慢病毒载体介导的siRNA表达慢病毒载体介导的siRNA表达是通过将siRNA基因插入慢病毒基因组中,然后利用慢病毒进行基因转导。
这种方法可以实现持续的基因沉默,并且适用于细胞和整个生物体内的基因沉默。
然而,该方法需要特殊实验环境和技术,且过程较为复杂。
三、RNA干扰技术在功能解析中的应用RNA干扰技术已广泛应用于功能基因组学和分子生物学研究中。
通过将其与高通量筛选等技术相结合,科学家们能够更好地理解基因的功能及其在生物体内的作用。
rna干扰的基本原理
rna干扰的基本原理RNA干扰技术是一种特殊的基因沉默技术,它通过人工合成的小干扰RNA(siRNA)或长干扰RNA(shRNA)引导RNA诱导靶向性降解特定基因的mRNA,从而达到抑制或沉默该基因表达的目的。
RNA干扰技术的发现和应用,为基因研究和基因治疗等领域提供了一个强有力的工具。
以下为RNA干扰的基本原理。
RNA干扰分为两种类型,分别是siRNA干扰和shRNA干扰。
首先是siRNA干扰,其中“si”指短干扰RNA。
干扰RNA在合成后,将被分解成21-23个碱基对的双链RNA,其中一个链称为“导引链”,该链的末端含有两个双脱氧核苷酸,为其引导RNA诱导靶向性降解目标mRNA提供了稳定性和特异性。
另一个链称为“反义链”,是导引链的完全互补,在小干扰RNA中起到了次要的配对作用。
在siRNA寻找目标时,导引链与目标mRNA的特定序列互相配对,而反义链与目标mRNA的另一段互补,最终引导该目标RNA被RNA酶切割。
其次是shRNA干扰,其中“sh”指短发夹RNA。
shRNA序列比siRNA序列长,例如,shRNA可以含有数百个核苷酸。
RNA干扰具有持续的靶向基因沉默作用,可以通过载体转导到目标细胞,并成为RNA酶III的底物,从而形成长时间的干扰效应。
shRNA启动子构成了RNA多聚酶III识别的序列,包括人类U6和霉红菌H1等次要RNA启动子。
shRNA被RNA聚合酶III识别和切割,将shRNA转化为短干扰RNA,它们寻找目标RNA,最终被RNA酶切割。
下面是RNA干扰的应用:RNA干扰应用广泛,比如应用于生物学基础研究、基因治疗、农业等领域。
在生物学研究中,使用RNA干扰可以比较准确地测量基因的功能,识别重要基因的突变,并清楚地了解它们的作用。
在基因治疗中,RNA干扰可用于治疗包括癌症、心血管疾病、自身免疫疾病和病原体感染等疾病。
在农业领域中,可使用基于RNA干扰技术的生物农药来控制有害生物的数量,并增加作物的产量和耐性。
RNA干扰技术的原理及应用
RNA干扰技术的原理与应用RNA干扰( RNAinterference , RNAi )是通过小干扰RNA ( small interference RNA, siRNA ) 造成目的mRNA特异性降解, 从而使基因转录后沉默的一种现象。
这一现象广泛存在于自然界, 是生物体进化过程中抵御外来基因侵害的一种机制, 为稳定基因组发挥了重要作用。
由于RNAi可以作为一种简单、有效的代替基因剔除的遗传工具,正在功能基因组学领域掀起一场真正的革命, 并将加快这个领域的研究步伐。
1 RNAi现象的发现及发展1995年, Guo等用反义RNA阻断秀丽新小杆线虫的part 1基因的实验中发现, 正义和反义RNA都阻断了该基因的表达,这与传统上对反义RNA技术的解释相反。
1998年2月卡耐基研究院的F i re 等将双链RNA ( double stranded RNA, ds RNA)转入细胞内,发现靶基因的mRNA发生了降解,证实高度纯化的ds RNA 可以高效特异的阻断相应的基因表达,而且效率比单链RNA至少高2个数量级,首次揭示了Guo等遇到的现象,即为RNAi。
随后研究发现, RNAi现象广泛存在于各种生物中,是一种古老的重要保护机制, RNAi技术作为一种重要的研究手段大大加速了基因组学的研究进程,现已成为基因功能研究和基因治疗研究的热点。
在短短几年中,对RNAi的研究取得了突飞猛进的发展, 许多令人振奋的报道相继出现, 2001年首次报道了在哺乳动物细胞培养中成功应用RNAi技术抑制基因表达, 开创了RNAi技术应用于高等生物基因功能研究的先河; 2002年, K ay研究小组首次报道了应用RNAi 技术在哺乳动物整体水平进行基因表达沉默的实验研究;2004年哺乳动物全基因组范围RNAi研究也取得了重要进展,先后报道了用酶法构建全基因组siRNA文库新技术和应用基因组siRNA文库,从全基因组水平对高等动物基因功能进行高通量RNAi研究。
rna干扰
rna干扰RNA干扰技术是一种利用RNA分子干扰靶标基因表达的方法,该技术的研究与应用已经广泛扩展到生物学、医学以及生物技术领域。
本文将介绍RNA干扰技术的原理、应用和未来发展前景。
RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)是由RNA介导的靶向基因沉默的一种机制。
它最早在植物中被发现,后来也被发现在动物细胞中广泛存在。
RNA干扰通过靶向性介导的方法,降低或抑制特定基因的表达,从而实现对基因功能的研究和调控。
RNA干扰的基本原理是双链RNA(dsRNA)通过酶切分解为20-25个碱基对长的小干扰RNA(small interfering RNA,简称siRNA)。
siRNA与RNA诱导静默复合体(RNA-induced silencing complex,简称RISC)结合,将其中一条链引导到靶标mRNA上,并通过与该mRNA互补配对,发挥沉默作用。
引导链与靶标mRNA形成稳定的双链结构,进而被RISC酶降解,从而阻断了该mRNA的翻译过程或引起其降解。
通过RNA干扰技术,可以特异性地沉默特定基因的表达。
RNA干扰技术的应用非常广泛。
首先,它被广泛应用于基因功能研究。
通过对单个基因进行沉默,可以直接观察到其对细胞及生物体的影响,从而揭示其在生物过程中的作用。
其次,RNA干扰技术也可以用于治疗疾病。
对于一些基因异常表达导致疾病的情况,通过RNA干扰技术恢复正常的基因表达,可以有望治疗相关疾病。
此外,RNA干扰技术还可以用于抗病毒研究、农业作物改良等领域。
在临床应用方面,RNA干扰技术已取得了一些重要的突破。
例如,目前已经有一些RNA干扰基因药物进入了临床试验阶段。
这些基因药物通过RNA干扰技术沉默与疾病相关的靶标基因,为患者治疗提供了新的选择。
此外,RNA干扰技术还可以用于个体化医学,根据患者基因的特点制定个体化的治疗方案,提高治疗的效果。
然而,RNA干扰技术仍然面临一些挑战和限制。
RNA干扰技术的使用注意事项
RNA干扰技术的使用注意事项RNA干扰技术是一种常用的实验室技术,通过介导RNA降解或抑制RNA翻译来靶向调控基因表达。
这项技术在基因功能研究、药物研发以及治疗某些疾病中起到了重要的作用。
然而,为了确保实验结果的准确性和可靠性,我们需要遵循一些注意事项。
首先,合理设计实验方案。
RNA干扰可以通过不同的途径进行,包括siRNA、shRNA和miRNA等。
在选择特定的干扰方法之前,我们需要全面了解目标基因的结构、寡核苷酸序列以及该基因在细胞或组织中的表达模式。
此外,还应考虑到表达获得的合适载体、基因递送系统以及细胞系的选择。
合理而全面的设计是确保RNA干扰实验成功的关键。
其次,注意靶点的选择。
在设计RNA干扰实验时,正确选择靶点基因是非常重要的。
通常,选择靶点时最好选择编码蛋白质的区域,避免选择含有剪切位点的部分。
此外,还要确保选择的靶点是唯一的,避免干扰到其他相关的基因。
正确选择靶点可以避免误导实验结果和分析。
此外,注意使用适当的阳性和阴性对照。
阳性对照用于验证RNA干扰技术的有效性,而阴性对照则用于排除非特异性效应。
阳性对照可以是选择一些已经被证实具有RNA干扰效果的基因作为模板,而阴性对照可以是采用随机序列或不与任何基因相关的RNA片段。
同时,为了进一步验证RNA干扰的特异性,还可以设计siRNA或shRNA与目标基因不同区域的非特异性控制对照。
合适的阳性和阴性对照可以提高实验的可信度。
在实验过程中,注意合适的RNA浓度和转染条件是非常重要的。
RNA的浓度过高可能导致细胞毒性或非特异性效应,而浓度过低则可能导致RNA干扰效果不明显。
因此,我们需要优化RNA的浓度并进行细胞毒性测试,以确保使用的RNA 浓度在细胞中具有最佳的RNA干扰效果。
同时,也需要注意转染条件的优化,以确保RNA能够有效地被细胞吸收。
另外,合适的检测方法和时间点选择也是非常重要的。
常用的检测方法包括Western blotting、荧光素酶报告基因测定和实时定量PCR等。
RNA干扰技术原理及应用
03 rna干扰的应用
在医学领域的应用
01
02
03
疾病诊断
利用rna干扰技术,可以 特异性地沉默致病基因的 表达,从而实现对疾病的 诊断。
药物研发
通过rna干扰技术,可以 筛选出对特定疾病具有治 疗作用的候选药物,加速 药物研发进程。
基因治疗
rna干扰技术可以用于基 因治疗,通过沉默致病基 因的表达,达到治疗遗传 性疾病的目的。
功能基因组学研究
rna干扰技术可以用于功能基因组 学研究,通过沉默基因的表达, 探究基因的功能和作用机制。
生物进化研究
利用rna干扰技术,可以探究生物 进化过程中基因表达的变化和演 化机制。
生物医学研究
rna干扰技术可以用于生物医学研 究,通过沉默特定基因的表达, 探究疾病的发生和发展机制。
04 rna干扰技术的挑战与前 景
药物研发
RNA干扰技术也可用于药物研发,帮助科学家快速筛选 出与特定疾病相关的基因,从而开发出新的药物。
农业应用
在农业领域,RNA干扰技术可用于培育抗病、抗虫的转 基因作物,提高农作物的产量和品质。
05 rna干扰技术的实验流程
设计siRNA
总结词
设计siRNA是RNA干扰技术的关键步 骤,需要选择与目标mRNA互补的特 定序列。
技术挑战
脱靶效应
RNA干扰过程中,有时会导致非目标基因的表达沉默,这被称 为脱靶效应。脱靶效应的产生可能与siRNA的序列、浓度以及
作用时间等因素有关。
细胞毒性
某些RNA干扰试剂可能对细胞产生毒性,影响实验结果。因此 ,在选择RNA干扰试剂时,需要考虑其对细胞的毒性。
体内应用限制
在体内应用RNA干扰技术时,如何将siRNA有效地传递到靶细 胞中是一个挑战。此外,如何维持siRNA的稳定性以及其在体
RNA干涉与基因敲除技术
RNA干涉与基因敲除技术基因编辑技术在生命科学领域有着广泛的应用,其中RNA干涉(RNA interference,RNAi)和基因敲除是两种常用的方法。
它们都可以用来研究和调控基因表达,但在实施过程中存在一些区别。
本文将重点介绍RNA干涉和基因敲除技术的原理、应用以及优缺点。
一、RNA干涉技术RNA干涉是一种常见的基因调控方法,通过沉默目标基因的mRNA从而抑制其表达。
其机制是通过转录和降解过程中的特定RNA 分子介导,主要分为siRNA(小干扰RNA)和miRNA(微小干扰RNA)。
下面将重点介绍这两种RNA干涉技术的原理和应用。
1. siRNA技术siRNA是由外源DNA合成的双链RNA分子,在细胞内由Dicer酶催化切割形成20-25个碱基的小分子干扰RNA(small interfering RNA)。
这些干扰RNA与RNA诱导靶向基因沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)结合,并导致靶向mRNA的降解或翻译抑制。
siRNA技术一般通过载体转染或合成siRNA直接转染的方式传递到细胞。
siRNA技术在基因沉默和基因功能研究方面有着广泛的应用。
通过合成特异性靶向基因的siRNA,可以有效地抑制目标基因的表达,从而研究基因功能。
此外,siRNA还可以用于寻找新的治疗方法,如抑制特定病原体的基因表达。
2. miRNA技术miRNA是内源性产生的小RNA分子,主要通过通过碱基互补与靶向mRNA结合,并通过RNA诱导靶向基因沉默复合物(RISC)介导靶向mRNA的降解或翻译抑制。
与siRNA不同,miRNA通过调控基因表达来调节细胞过程的正常功能。
miRNA技术在基因调控和疾病治疗中具有重要的作用。
研究发现,miRNA可以调控多种生物学过程,如细胞增殖、细胞分化和细胞凋亡。
通过合成特定的miRNA类似物或抑制miRNA的表达,可以进一步了解miRNA的功能和调节机制,并可能用于治疗相关疾病。
RNA干扰原理与技术
!!! ds mixture causes potent and specific interference !!!! !!! ds RNA substancially more effective than antisence !!! !!! effect were evident in both the injected animals and their progeny !!!
扩增dsRNA或siRNA
在RdRP的作用下,进入细胞内的双链RNA通过类似于 PCR的反应过程,呈指数级的数量扩增。但是目前认为 这个现象并不存在于哺乳动物细胞中。
RNAi的发生机制
2 Nucleotides 3’ overhang
21-25 nt
DICER
- RNAse III, ds spec. endonuclease - Dimer, 2 catal. domains, helicase and PAZ motif - produce 2-3nt 3´overhangs - ATP-dependent ribonuclease
•这个方法的不足是实 验的规模受到限制。
•体外转录得到的 siRNAs只要较低的浓 度就可以达到化学合 成siRNAs较高浓度的 效果(如右图:0.5-20 nM vs. 50-100 nM per transfection)
HeLa cells
RNase III降解
dsRNA Digestion of long dsRNA by an RNase III family enzyme
RNA干扰载体的构建的实验流程
RNA 干扰载体的构建的实验流程RNA 干扰载体主要用来研究基因表达调控,RNA 干扰技术已已被广泛用于基因结构功能研究和传染性疾病及基因治疗领域,进行RNA 干扰实验首先是构建RNA 干扰载体,本文以pRI 系列载体为例论述了干扰载体的构建的实验流程。
产品技术背景H1启动子对转录产物长度的严格限制,基本上杜绝了非特异性干扰片段的产生,将载体转口细胞后对其它基因的影响降到最低。
pRI 系列载体已经成功用于多种哺乳动物细胞进行基因的本系列中含有新霉素抗性基因的载体用于稳定表达长时间内对基因表达抑制后的细胞功能和生理现象进行观察和分析。
插入寡核苷酸设计pRI 系列载体是基于III 类rna 聚合酶启动子:人类 H1启动子的专用于哺乳动物细胞RNA 干扰的载体。
H1启动子在哺乳动物细胞内合成类似siRNA 分子的小分子 RNA 。
由于H1启动子有精确的转录起始位点和终止信号,H1启动子转录产物精确生成人工设计的shRNA, shRNA 经过RISC 剪切后形成有2个U 突出末端的成熟siRNA 。
由于RNA 干扰。
siRNA,可以在更pRI系列载体的使用需要将人工设计的寡核苷酸片段插入pRI系列载体中特定的酶切位点之间,寡核苷酸片段中包含了针对目标基因的mRNA设计的长度为19nt的干扰片段。
合成时需要化学合成正向和反向两条寡核苷酸。
正、反向寡核苷酸退火后与载体连接,插入载体XhoI,BglII位点之间,位于载体上H1启动子下游正确的位置上。
连接后的载体转入哺乳动物细胞在H1启动子作用下转录产生shRNA。
1.选择干扰序列在RNA干扰实验中,RNA干扰序列的选择会显著影响RNA干扰效果。
我们建议您按照以下几点指导原则选择RNA干扰序列:推荐长度为19nt,采用21nt序列也可以取得良好效果。
RNA干扰序列中不包含大于3nt的连续相同碱基。
RNA干扰序列的GC含量为低到中等水平(推荐GC含量在35%到50%之间)。
RNA干扰载体的构建的实验流程
RNA干扰载体的构建的实验流程RNA干扰载体主要用来研究基因表达调控,RNA干扰技术已已被广泛用于基因结构功能研究和传染性疾病及基因治疗领域,进行RNA干扰实验首先是构建RNA干扰载体,本文以pRI 系列载体为例论述了干扰载体的构建的实验流程。
产品技术背景pRI系列载体是基于III类rna聚合酶启动子:人类H1启动子的专用于哺乳动物细胞RNA干扰的载体。
H1启动子在哺乳动物细胞内合成类似siRNA分子的小分子RNA。
由于H1启动子有精确的转录起始位点和终止信号,H1启动子转录产物精确生成人工设计的shRNA,shRNA 经过RISC剪切后形成有2个U突出末端的成熟siRNA。
由于H1启动子对转录产物长度的严格限制,基本上杜绝了非特异性干扰片段的产生,将载体转染细胞后对其它基因的影响降到最低。
pRI系列载体已经成功用于多种哺乳动物细胞进行基因的RNA干扰。
本系列中含有新霉素抗性基因的载体用于稳定表达siRNA,可以在更长时间内对基因表达抑制后的细胞功能和生理现象进行观察和分析。
插入寡核苷酸设计pRI系列载体的使用需要将人工设计的寡核苷酸片段插入pRI系列载体中特定的酶切位点之间,寡核苷酸片段中包含了针对目标基因的mRNA设计的长度为19nt的干扰片段。
合成时需要化学合成正向和反向两条寡核苷酸。
正、反向寡核苷酸退火后与载体连接,插入载体XhoI,BglII位点之间,位于载体上H1启动子下游正确的位置上。
连接后的载体转入哺乳动物细胞在H1启动子作用下转录产生shRNA。
1. 选择干扰序列在RNA干扰实验中,RNA干扰序列的选择会显著影响RNA干扰效果。
我们建议您按照以下几点指导原则选择RNA干扰序列:推荐长度为19 nt,采用21 nt序列也可以取得良好效果。
RNA干扰序列中不包含大于3 nt的连续相同碱基。
RNA干扰序列的GC含量为低到中等水平(推荐GC含量在35%到50%之间)。
不要将RNA干扰序列设计在已知的RNA-蛋白质结合位置附近。
rna干扰载体设计原则
rna干扰载体设计原则RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)是一种广泛应用于生物学研究和基因治疗领域的技术。
RNA干扰通过介导小分子RNA (siRNA或miRNA)与靶向基因的mRNA结合,从而降低或抑制该基因的表达。
为了实现高效、可靠的RNA干扰作用,科学家们设计了一系列RNA干扰载体。
本文将介绍RNA干扰载体设计的原则和策略。
RNA干扰载体的设计需要考虑siRNA或miRNA的选择和合成。
siRNA 通常由21到23个核苷酸组成,而miRNA则由60到100个核苷酸组成。
在选择siRNA或miRNA时,需要注意序列的选择和靶向基因的选择。
合适的siRNA或miRNA序列可以通过生物信息学工具进行预测和选择,确保其能够与靶向基因的mRNA特异性结合。
RNA干扰载体的设计需要考虑载体的构建和转染效率。
一般而言,RNA干扰载体可以采用质粒或病毒载体进行构建。
质粒载体的优点是方便构建和操作,但其转染效率较低。
病毒载体则可以实现高效的转染,但需要注意病毒的选择和安全性。
在构建RNA干扰载体时,还需要考虑启动子的选择和siRNA或miRNA的插入位置。
RNA干扰载体的设计还需要考虑表达水平的调控。
为了实现RNA干扰的最佳效果,需要调控siRNA或miRNA的表达水平。
常用的调控策略包括使用不同强度的启动子、添加启动子的启动子和使用外源基因的转录调控序列。
RNA干扰载体的设计还需要考虑递送方式和细胞特异性。
RNA干扰载体可以通过转染、转导或转化等方式递送到目标细胞。
在选择递送方式时,需要考虑载体的稳定性、细胞毒性和细胞特异性。
为了实现特异性的RNA干扰作用,可以在载体中加入细胞特异性启动子、细胞特异性表达调控元件或细胞特异性的运载体。
RNA干扰载体的设计还需要考虑评价和验证。
设计好的RNA干扰载体需要进行验证和评价,确保其能够实现预期的RNA干扰效果。
常用的评价方法包括实时荧光定量PCR、Western blot、免疫组化和功能实验等。
RNA干扰技术对昆虫害虫防治的应用
RNA干扰技术对昆虫害虫防治的应用随着全球人口的增加和城市化进程的加速,昆虫害虫给农业、森林、园林和城市环境带来的危害日益严重。
传统的化学农药已经不能满足防治需求,而且由于其毒性和残留问题也在引起国内外广泛的关注。
因此需要一种绿色、环保、可持续的新型防治技术。
RNA干扰技术正是一个备受瞩目的新兴技术,被广泛应用于昆虫害虫防治领域。
RNA干扰技术是一种基因沉默和基因调控的方法,通过RNA分子与特定靶向mRNA序列发生互补反应,使mRNA分解为短片断,从而抑制目标基因表达。
使用RNA干扰技术可以选择性地靶向昆虫害虫某些基因,达到准确调控其生理、生化和行为等方面的目的,从而实现针对性防治。
一、RNA干扰技术的应用原理RNA干扰技术是以RNA为介质,通过RNA介导的基因沉默和基因调控实现生物学功能的一种重要技术。
RNA干扰过程通常包括三个主要步骤:引入、加工和作用。
1、引入RNA干扰技术需要将外源RNA引入到昆虫害虫体内,通常使用转基因技术或药剂法克服细胞膜屏障。
通过转基因技术将RNA干扰元件整合进虫体染色体内,实现在后代中沉默靶向基因的效应。
而药剂法则利用化学或物理方法将RNA干扰分子送达细胞内,对细胞进行RNA干扰。
利用RNA病毒载体介导RNA干扰技术,可以更加有效地引入RNA干扰分子。
2、加工RNA分子需要通过RISC(RNA-induced Silencing Complex)的介导发挥RNA干扰效应。
RISC是由RNase III类酶Dicer裁剪制作的短RNA和Argonaute蛋白组成的复合体。
在RNA干扰过程中,的核酸酶则会将前体小RNA裁剪为长度为约21-23bp的小分子RNA,即小干扰RNA(siRNA)。
siRNA与RISC中的 Argonaute蛋白O2O结合,形成RNA识别复合体(RNA-induced Silencing Complex, RISC)。
Risc复合物中Argonaute蛋白可通过类似鸟嘴的N末端与小干扰RNA专一配对,限制了它与非特异mRNA的不特异作用,保证只对靶向mRNA进行作用。
应用载体介导的RNA干扰技术抑制肝癌细胞H—ras^Val12的表达
He b e i Me di c al Uni v e r s i t y, Re n qi u 0 62 5 52, Ch i n a
【 A b s t r a c t 】 ob j e c t i v e T o i n v e s t i g a t e t h e i n h i b i t i o n o f H —r a s “ e x p r e s s i o n b y v e c t o r—b a s e d R N A i n t e r f e r e n c e
—
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
i f e ,C A O B i n ,F E N G z e n g —l i ,e t a 1 . D e p a r t m e n t o f G e er n a l S u r g e r y ,N o r t h—C h i n a O i l F i e l d G e n e r a l H o s p i t a l A il f i a t e d t o
・
1 00 0・
论 著 ・
应 用载 体 介 导 的 R N A干 扰 技 术 抑 制 肝癌 细 胞 H—r a s
孟繁 杰 ,曹 斌 ,冯增 利 ,王 海 刚 ,马 顺茂 ,赵 文增 ,尹 东剑
的表 达
【 摘要】 目的 观 察载体介 导的 R N A干扰 ( R N A i )技 术对肝癌 细胞 突变的 H— r a s “ 表达的抑制作用。方法
【 中图分类号 】R 7 3 5 . 7 【 文献标 识码 】A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 7 — 9 5 7 2 . 2 0 1 3 . 0 3 . 0 8 8
RNA 干扰技术及其应用
用RNase III 消化长片断双链RNA制备siRNA
其他制备 siRNA 的方法的缺陷是需要设计和检验多个 siRNA序列以便找到一个有效的siRNA。 这种方法——制备一份混合有各种siRNAs ‚混合鸡尾 酒‛ 就可以避免这个缺陷。 这个方法是选择通常是 200—1000 碱基的靶 mRNA 模版, 用体外转录的方法制备长片断双链 dsRNA ,然后用 RNase III (or Dicer) 在体外消化,得到一众siRNAs‚混 合鸡尾酒‛。 在除掉没有被消化的dsRNA后,这个siRNA混合物就可 以直接转染细胞,方法和单一的siRNA转染一样。 由于siRNA混合物中有许多不同的siRNAs,通常能够保 证目的基因被有效地抑制。
2001年Elbashir等《 Nature》上首次报道通过21个核苷酸的siRNA成功地在哺乳动物培 养细胞中诱导特异性基因沉默。
2、 RNA干扰的机制
RNAi = RNA interference siRNA = small interfering RNA siRNP = small interfering Ribonucleoprotein RISC = RNA Induced Silencing Complex 越来越多的研究人员开始采用小分子干扰RNA (small interfering RNAs,siRNAs)来抑制特定 的哺乳动物基因表达。 siRNA 即为能够以同源互补序列的 mRNA 为靶 目标并将其降解而介导RNA干扰途径的短片断 双链RNA分子。 如何设计有效的 siRNA 一直是当前 RNAi研究的 热点话题,不同的实验室有不同的结果。
RNAi作用机制
体外实验结果的提示
体外实验表明: RNAi 反应中,加入的 dsRNA 被切割为 21-23核苷酸长的RNA片段,后者会使目的mRNA被切割 为21-23核苷酸长的片段。 从已经发生 RNAi 的果蝇 S2 细胞中, Hammond 等人部分 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。 那么这种核酸酶是如何确定哪些mRNA该降解而哪些不 该呢? 由于在纯化该核酸酶时,可以共分离出 21-23 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。
RNA干扰技术的使用中常见问题
RNA干扰技术的使用中常见问题RNA干扰技术(RNA interference,简称RNAi)是一种基因沉默技术,通过通过特定的RNA分子中的双链部分与靶向基因中对应序列的RNA相互配对,从而抑制该基因的表达。
这一技术在生物学研究和生物医学中有着广泛应用,但在实际应用过程中也面临一些常见问题。
本文将针对RNA干扰技术使用中常见问题进行探讨,以帮助读者更好地理解和应用此技术。
1. 效果不佳在RNA干扰实验中,效果不佳可能是由于多种因素引起的。
首先,RNAi试剂的质量可能会影响干扰效果。
使用质量较低的siRNA试剂或者过期的试剂可能导致低干扰效果。
解决这个问题的方法是选择高质量的RNAi试剂或者及时更新试剂。
其次,对于某些靶向基因,选择合适的siRNA序列也是至关重要的。
设计合适的siRNA序列需要考虑到碱基组成、G/C含量、碱基排列和序列保守性等因素。
可以使用一些在线工具或者专业软件来辅助选择合适的siRNA序列。
2. 靶向效率差RNA干扰试验中,可能会出现干扰效率较低的情况,即所选择的siRNA无法有效地降低靶向基因的表达。
这可能是由于选取的siRNA序列存在缺陷或者其效果受到其他因素的影响。
一种可能的原因是siRNA序列中存在“off-target”效应,即siRNA除了靶向基因外还会干扰其他非靶向基因的表达。
这会导致RNA干扰效应的扩散,从而降低对靶向基因的干扰效率。
在设计siRNA序列时,可以使用一些在线工具来预测和评估其“off-target”效应,以减少这种情况的发生。
此外,RNA干扰试验中,细胞状态和分发方法也可能对靶向效率造成影响。
细胞的状态和传递方法的选择应该根据具体的细胞类型和实验目的进行优化。
确保细胞在最佳状态下进行实验,可以提高靶向效率。
3. 长期效果不稳定在使用RNA干扰技术时,一些实验者可能会发现,所观察到的干扰效果在长期中变得不稳定。
这可能是由于siRNA的代谢和分解,细胞的自我修复机制或靶向基因的表达调控机制的影响。
RNA干扰技术的发展
RNA干扰技术的发展RNA干扰技术是一项用于抑制或靶向基因表达的技术。
该技术可通过小干扰RNA(siRNA)或微小RNA(miRNA)来达到此目的。
RNA干扰技术自诞生之后,便一直是基因研究中最重要的技术之一,并被广泛应用于生物医学领域,特别是基因治疗和疾病的精准治疗。
RNA干扰技术的闪亮历程RNA干扰技术最早是在植物学领域被发现的。
1990年代初期,研究人员发现,外源RNA分子可以诱导基因沉默,这种基因沉默方式被称为RNA介导基因沉默(RNAi)。
此后,RNAi技术被广泛研究,发现RNAi作为一种普遍存在于生物体内的重要基因调控机制,对于生命的正常运行具有至关重要的作用。
经过不断的研究和实验,RNAi技术得到了不断的改进和完善。
2001年,Andrew Fire和Craig Mello两位科学家在研究线虫时发现,在RNAi的过程中,siRNAs会触发RNA复合物,从而导致并抑制靶向基因的表达。
这项发现为RNA干扰技术的发展提供了基础。
此后,RNAi技术迅速发展,并广泛应用于生物医学研究。
RNA干扰技术的应用和意义RNA干扰技术主要用于抑制目标基因的表达。
在生物医学领域,RNA干扰技术被广泛应用于基因治疗和疾病治疗。
通过靶向特定基因的RNA干扰,可以抑制基因表达,从而对疾病进行治疗。
例如,基于RNA干扰技术的药物已被用于治疗肺癌、黑色素瘤、糖尿病等疾病。
同时,RNA干扰技术对于生物学研究也具有重大意义,可以揭示生命系统的基本运作原理。
RNA干扰技术的挑战和发展趋势RNA干扰技术在基因研究和生物医学领域具有极高的应用价值,同时也存在一些挑战。
例如,RNA干扰技术的靶向性和有效性需要进一步提高。
RNAi的长度、序列和浓度等因素都会影响其治疗效果,因此需要进行更加深入、细致的研究。
此外,RNAi在体内过程中容易受到核酸酶的降解和免疫反应的干扰,这对于RNAi药物的研究以及治疗带来了困难。
在未来,RNA干扰技术将继续面临更多的挑战和机遇。
rna干扰技术方法
rna干扰技术方法RNA干扰技术方法RNA干扰(RNA interference,RNAi)是一种通过靶向降低特定基因表达的技术。
它可以通过引入外源双链RNA(dsRNA)或小干扰RNA(siRNA)来靶向特定基因的mRNA,从而抑制该基因的表达。
RNA干扰技术已经被广泛应用于基因功能研究、药物研发、疾病治疗等领域。
RNA干扰技术的方法主要包括合成siRNA、合成shRNA、合成miRNA以及转染siRNA等。
下面将详细介绍这些方法。
1. 合成siRNAsiRNA是由两股RNA链组成的双链RNA分子,每股链长为21-23个核苷酸。
合成siRNA的方法主要有化学合成和转录合成两种。
化学合成是通过合成核苷酸单元,然后通过化学方法将这些单元逐个连接在一起,最终合成完整的siRNA分子。
这种方法可以合成大量的siRNA,适用于大规模研究和应用。
转录合成是利用体外转录系统,通过DNA模板的转录来合成siRNA。
这种方法可以合成定制的siRNA,并且可以在合成过程中加入化学修饰物,增强siRNA的稳定性和特异性。
2. 合成shRNAshRNA是一种基于RNA干扰的工具,与siRNA类似,可以通过靶向特定基因的mRNA来抑制其表达。
合成shRNA的方法主要是将shRNA序列插入质粒中,然后通过质粒转染到细胞中。
在细胞内,shRNA会被Dicer酶切割成小片段,形成siRNA,从而实现基因的沉默。
3. 合成miRNAmiRNA是一类内源性的短RNA分子,与siRNA类似,可以通过靶向特定基因的mRNA来抑制其表达。
合成miRNA的方法主要是合成miRNA前体序列,然后通过转染到细胞中,经过一系列的加工和修饰,最终形成成熟的miRNA。
4. 转染siRNA转染siRNA是将合成好的siRNA引入到细胞中,通过细胞内的RNA干扰机制来抑制目标基因的表达。
转染siRNA的方法主要有化学转染、电穿孔转染和病毒载体转染等。
l4440 载体 原理
l4440 载体原理
L4440载体是一种广泛应用于基因工程领域的载体。
它是由DNA序列构成的,用于将目标基因导入到宿主细胞中。
L4440载体的原理基于RNA干扰技术,通过抑制目标基因的表达,从而实现对基因功能的研究。
L4440载体的构建首先需要选择合适的DNA序列,其中包含了目标基因的编码区域和调控序列。
这些序列需要经过PCR扩增,并经过限制性内切酶切割,以便将其插入到L4440载体的适当位置上。
插入的DNA序列还需要经过测序验证,确保其正确无误。
在L4440载体中,目标基因的编码区域会转录为相应的mRNA分子。
然后,RNA干扰技术的关键步骤开始展开。
L4440载体中还包含了反向重复序列,这些序列会形成双链RNA分子。
双链RNA分子会被酶Dicer切割成短的小干扰RNA(siRNA)。
这些siRNA会结合到RNA诱导靶向切割复合物(RISC)中,形成siRNA-RISC复合物。
接下来,siRNA-RISC复合物会与目标基因的mRNA结合,导致该mRNA分子的降解。
这样一来,目标基因的表达就被有效地抑制了。
这种RNA干扰的机制被广泛应用于基因沉默、功能研究和基因治疗等领域。
总的来说,L4440载体通过RNA干扰技术实现对目标基因的抑制,从而研究基因功能。
它的原理是基于siRNA-RISC复合物与目标基因
mRNA结合,导致mRNA的降解。
这一技术在基因工程领域具有重要的应用价值,可以帮助科学家们更好地理解基因的功能和调控机制。
VIGS实验方案
VIGS实验方案VIGS(病毒诱导基因沉默)是一种基因沉默的技术,通过病毒载体介导的RNA干扰机制,靶向降低目标基因的表达。
VIGS技术广泛应用于植物研究领域,可以帮助我们理解基因与表型之间的关系。
下面是一个VIGS实验方案的示例,以帮助研究者深入了解该技术的应用。
实验目标:通过VIGS技术沉默目标基因,研究其在植物发育和抗逆过程中的功能。
实验步骤:1.构建VIGS载体:选择一个合适的病毒载体(如Tobacco Rattle Virus,TRV),并将目标基因的片段克隆到载体中,构建TRV:目标基因短暂表达载体。
2.病毒感染:将构建好的TRV:目标基因载体与辅助载体(如pTRV1)转化至Agrobacterium tumefaciens,并经过过夜培养。
3.生成病毒颗粒:分别用TRV:目标基因载体感染葡萄苗或拟南芥等模式植物的幼苗,通过渗透法或注射法将Agrobacterium harboring TRV:目标基因载体的细菌转化至植物体内。
然后将植物继续养护,直至观察到病毒症状。
4.分析基因沉默效率:在病毒感染后的适当时间点(通常是10-14天),收集叶片或其他组织样本,利用实时定量PCR或Northern blotting等方法,分析目标基因的表达水平。
与未感染的植物进行对照实验,以评估基因沉默的效率。
5.表型分析:观察病毒感染植株的表型变化,如外观、生长速度、营养状况等。
比较感染植株与对照植株的差异,以推断目标基因在发育和抗逆等生理过程中的功能。
6.RNA测序分析:收集沉默目标基因的植株样本,提取总RNA并进行测序分析。
通过与对照样本比较,鉴定沉默目标基因可能参与的信号通路和生物过程。
7.补充实验证实:根据RNA测序结果,选择一些重要的候选基因进行进一步验证实验,如RT-PCR、Western blotting以及表型复原分析等。
8.数据分析和结果呈现:对实验数据进行统计分析,使用图表、图片和表格等形式呈现实验结果。
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Biochemical and Biophysical Research Communications《生物化学与生物物理学研究通讯》题目:基于载体的RNA干扰导致转基因斑马鱼中肌肉生长抑制素基因抑制从而引起双肌效果摘要:肌肉生长抑制素属于转化生长因子(TGF)-β超家族,对骨骼肌的形成和增长具有很强的负调节作用。
我们利用显微注射反义RNA的表达载体,构建了一个肌肉生长抑制素基因抑制而产生双肌表型并且能遗传稳定的斑马鱼品种。
实时PCR和免疫染色显示,在纯合的转基因斑马鱼中肌肉生长抑制素mRNA和蛋白水平分别是非转基因对照的33%和26%。
此外,肌肉生长抑制素抑制的转基因鱼MyoD、肌细胞生成素、Mrf4和Myf5这类生肌调节因子的mRNA水平相比于非转基因对照有显著的升高。
虽然在体长上没有显著的差异,但纯合的转基因斑马鱼比非转基因对照重45%。
组织化学分析表明,纯合转基因鱼的肌纤维的横截面积是非转基因对照的两倍。
这是第一个能稳定遗传的肌肉生长抑制素抑制基因型以及双肌表型的斑马鱼模型。
关键词:肌肉生长抑制素斑马鱼RNA干扰前言:McPherron和Lee在Belgian Blue和Piedmontese 这两种牛中发现了对肌肉的生长具有负调节作用的肌肉生长抑制素。
作为肌肉生长的调节物质,肌肉生长抑制素一般在骨骼肌中表达,是属于转化生长因子(TGF)-β超家族,拥有该超家族所有共同的结构组分。
在许多种牛和小鼠中,肌肉生长抑制素的基因突变会导致“双肌”现象。
此外,在猪和鸡中也观测到类似的肌肉生长抑制素的表达模式。
在成年哺乳动物中,肌肉生成抑制素主要是在该物质的靶组织——骨骼肌中表达。
然而,随后在研究中发现肌肉生长抑制素在乳腺、心脏、脾、脑中也有较低水平的表达,它会影响心肌的生长以及脂肪细胞的分化。
由于在子宫内进行研究比较困难,因此肌肉生长抑制素在哺乳动物胚胎发育时的表达模式大多仍不清楚。
在大鼠胚胎发育早期,肌肉生长抑制素只在体节中表达;而在胚胎发育后期,肌肉生长抑制素的表达始终伴随着肌肉的生长。
肌肉生长抑制素在鱼类中不仅抑制骨骼肌生长,在维持组织稳态增长、渗透压调节以及生殖组织的功能上也起着重要作用。
相比于哺乳动物,人们在在不同品种的鱼类的胚胎发育过程中,进行了许多定性和定量实验来研究肌肉生长抑制素的表达情况。
在斑马鱼中,发现了两种形式的肌肉生长抑制素(Ⅰ和Ⅱ)的基因。
肌肉生长抑制素Ⅰ的信使(m)RNA是母性遗传的,在受精后48小时的胚胎中表达量达到最高;而肌肉生长抑制素Ⅱ在受精后13小时,也就是8-体节阶段才能检测到。
对组织表达谱研究发现,肌肉生长抑制素Ⅰ基因广泛表达于肌肉,大脑,眼睛,肾脏,睾丸,卵巢,消化道和心脏中,但肌肉生长抑制素Ⅱ的基因表达谱则比较有限,大都局限于大脑。
只有肌肉生长抑制素Ⅰ的基因表达是在生长发育过程中是动态调节的,而肌肉生长抑制素Ⅱ基因的表达在生长发育的大多数情况下是不变的。
肌肉生长抑制素的功能是对骨骼肌生长进行负调节。
通过同源基因靶向的方法培育的小鼠骨骼肌明显比野生型(WT)小鼠的要大,由于细胞数量(增生性增长)和细胞大小(肥厚性增长)的增长,肌肉生长速率比野生型小鼠大2到3倍以上的。
在哺乳动物中,RNA干扰(RNAi)技术通常用来获得肌肉生长抑制素基因抑制的动物。
在鱼类中,有一些研究肌肉生长抑制素消除的斑马鱼的报告。
Amali等人通过对发育早期的胚胎显微注射反义寡核苷酸发现体节的数量和大小在这一发育期有所增加。
他们还发现,与肌肉生长相关的肌肉转录调节因子(MyoD)和肌细胞生成素(myogenin)基因转录的上调。
Xu等人发现能过度表达对肌肉生长抑制素具有显性失活作用的前导肽的转基因斑马鱼中,肌肉细胞数量仅略有增加,而且仅在雌鱼中。
Acosta 等人通过显微注射罗非鱼肌肉生长抑制素的双链(ds)RNA到斑马鱼的卵中,培育出了“巨型斑马鱼”。
虽然难以确定何种肌肉生长抑制素基因转录产物的构型或肌肉生长抑制素的横向同源物在上述研究中起作用,但这些研究表明,鱼类肌肉生长抑制素的生物功能可能不仅限于骨骼肌生长和发育的负调控。
由于目前在鱼类中还没有能进行基因敲除的技术,而且在鱼类中也没有种系稳定的基因抑制模式动物,因此我们使用一种基于载体的RNA干扰方法来获得遗传稳定的肌肉生长抑制素基因敲除的模型鱼来研究肌肉生长抑制素在斑马鱼中的功能。
这是第一个遗传稳定的肌肉生长抑制素抑制的斑马鱼种,能够用来研究肌肉生长抑制素基因的表达和功能。
材料和方法鱼的饲养斑马鱼(斑马鱼类)是从本地水族用品店购买的。
在28 ℃的温度、20 -L的光照强度以及14h:10h的日/夜周期下养殖。
用于显微注射的受精卵是在光期开始后的单细胞阶段收集的。
反义肌肉生长抑制素绿色荧光蛋白(GFP)质粒的构建肌肉生长抑制素Ⅱ基因(也就是肌肉生长抑制素ⅡA Y687474)是从受精后24小时的斑马鱼cDNA文库(Stratagene公司)中获得的。
为了便于跟踪转基因的表达,我们将包含了810个碱基对的斑马鱼肌肉生长抑制素Ⅱ编码区的DNA片段,反义克隆到pEGFP - C1载体(Clontech公司,一个能编码产生绿色荧光蛋白的载体)的EcoRⅠ酶切位点上。
斑马鱼胚胎的显微注射和转基因斑马鱼种的获得每个单细胞期的胚胎用玻璃微吸管注入约200微微升的质粒DNA(150微克/毫升)溶液。
使用荧光显微镜(Leica, MZFLⅢ)对转基因胚胎的绿色荧光进行观察和记录。
纯合的转基因斑马鱼是在这些GFP观测呈阳性的鱼种,通过加快它们性成熟并使之与非转基因鱼杂交从而筛选获得的。
实时逆转录聚合酶链反应(RT - PCR技术)斑马鱼孵化期胚胎全RNA提取是采用TRIZOL试剂盒(Invitrogen公司)。
对于RNA 样品的进一步分析,是用高容量cDNA反转录试剂盒(Applied Biosystems公司),采用随机引物进行反转录。
实时PCR反应程序:95 ℃10min;95 ℃15s、60℃1min,40个循环,使用的是2 ×SYBR Green PCR Master Mix预混液(Applied Biosystems公司)以及500nM浓度的正反引物。
每次检测都在Applied Biosystems7300型实时PCR仪中平行进行三次,而表达量的变化,则是用Ct值比较法得到的。
每次测定的肌肉生长抑制素基因转录产物的Ct 值都是以EF1α作为内参。
一步逆转录PCR法(Life technologies公司)使用的全RNA(250纳克)是从孵化阶段的胚胎中提取的。
内参选择的是EF1α,并在相同的PCR环境下中进行扩增。
逆转录PCR反应程序:60 ℃30min、95℃30s;95℃30s、60℃1min、72℃1min,25个循环,72℃7min。
所有程序都是在Applied Biosystems 2720型热循环仪中进行,最后的逆转录PCR产物进行2%琼脂糖凝胶电泳。
引物序列引物序列设计如下:EF1α的前引物为5' - GGT GAG TTT GAG GCT GGT A TC TCC AAG AAC -3',后引物为5' - GAA GCC AAC GTT GTC ACC AGG AGT GGC CTC - 3';肌肉生长抑制素Ⅰ的前引物为5' - GCA TGT GGT CCA GTG GGT TA T - 3 ',后引物为5' - GTT TGA GTC ACT CAC A TG TGG AAC A - 3';肌肉生长抑制素Ⅱ的前引物为5' - TCT CCT TTT TTA TCT GAG CTT TTG G - 3',反引物为5' - TCT CCA GGT GTC ACA AA T GCT T - 3';肌肉转录调节因子(MyoD)的前引物为5' - CAA GAG A TG CAC GTC CAC CA - 3 ',反引物为5' - TTC TGA GAA GAG CCT GCA GAG AC - 3 ';MYf5的前引物为5' - AAC GCC TCC CCA AGG TAG A - 3',反引物为5' - CGG CAG GCT GTA TTG CTC - 3';MRf4的前引物为5' - AAG ACG GTG CCT A TT CCG AAC -3',反引物为5' - TCC AGC GAA TGC AAG AGG TC - 3';肌细胞生长素的前引物为5' - CAA TGG TGG CTT CGA GCA A - 3',反引物为5' - TGT CTT CCA ACC CAA CTG TGG - 3'。
蛋白质印迹从每个肌肉样本中提取50微克蛋白质在12%十二烷基硫酸钠(SDS)-聚丙烯酰胺凝胶中分离。
之后将蛋白质转移到聚偏二氟乙烯(PVDF)膜上(试剂盒)。
膜用含5%脱脂牛奶的TBST封闭液封闭,在1:3000稀释的多克隆兔抗人肌肉生长抑制素(抗体)抗体中进行孵育。
TBST洗涤后膜上孵育产生的多克隆羊抗兔免疫球蛋白G(IgG)的共轭碱性磷酸酶(Sigma公司)用TBST稀释1:2000 。
TBST洗涤后,用2%BCⅠP和NBT(Boston公司)对特定的蛋白条带进行检测。
生长评估和肌肉组织学分析为了确定转基因鱼的生长情况,对第6代转基因鱼(F6)从1到4 个月的体重、体长进行了测定。
肌肉组织学方面的研究方法是从各组中取六条鱼在福尔马林中固定1小时,之后进行常规石蜡切片以及苏木素/伊红(H和E)染色。
选择泄殖腔基部的截面来量化肌纤维的数量。
通过对石蜡包埋的肌肉进行数字成像序列分析获得其肌纤维截面。
得到个体的肌纤维截面后,通过电脑辅助分析系统来测定其横截面积(MetaMorph TM; 常用的成像公司)。
结果获得肌肉生长抑制素基因抑制的转基因斑马鱼为了获得可遗传的肌肉生长抑制素基因抑制的斑马鱼,我们显微注射肌肉生长抑制素的反义RNA的表达载体到受精卵中,创建一个转基因种系。
反义肌肉生长抑制素Ⅱ基因与绿色荧光蛋白基因的羧基端融合,之后由人巨细胞病毒(CMV)即早启动子驱动,这对转基因斑马鱼的筛选和以及反义RNA转录的检测有很大帮助。
转基因斑马鱼孵化的桑椹胚阶段可以在全胚体上观察绿色荧光;然而,在受精后72小时,只能在肝脏中观察到绿色荧光(如图1A)。
共有4条具有遗传性状的首建转基因鱼从1600个显微注射受精卵的胚胎中筛选得到。
繁殖十几代后还能表现出稳定的遗传。