第八章 功能基因研究技术
免疫学研究中的功能基因组学技术
免疫学研究中的功能基因组学技术随着科技的不断发展和免疫学研究的深入，功能基因组学技术已经成为免疫学研究中极为重要的一种工具。
该技术可以用于研究免疫系统的发育、分化、调节与病理等基本过程，也可以用于筛选与免疫相关的基因、蛋白质或药物靶点。
本文将从功能基因组学技术的原理、方法以及应用研究等多个方面进行探讨。
一、功能基因组学技术的原理功能基因组学技术主要涉及四个部分：基因组测序、高通量DNA芯片、RNA测序和蛋白质组学。
其中，基因组测序主要是对免疫系统相关基因组的结构、组成和序列进行研究，包括全基因组测序和转录组测序；高通量DNA芯片则可以用于在免疫系统中筛选存在差异表达的基因；RNA测序是目前最常见的功能基因组学技术，可以用于观察免疫系统的转录水平和RNA剪切，以及非编码RNA的发现和分析；蛋白质组学则是对免疫系统中蛋白质的种类和数量进行研究，包括质谱分析和蛋白质芯片技术。
二、功能基因组学技术的方法在实际应用中，功能基因组学技术通常会结合多种方法来进行研究。
例如，研究人员可以通过RNA测序技术分析某个细胞类型中的基因表达谱，然后通过克隆、转染或者基因敲除等方法对感兴趣的基因进行功能研究。
另外，一些研究还会通过蛋白质组学技术来验证基因表达谱的结果，并确定这些基因在蛋白质水平上的表达情况和功能。
同时，高通量DNA芯片技术也可以用来筛选基因，比如在比较健康组织和病变组织时，筛选出差异表达的基因。
三、功能基因组学技术的应用研究功能基因组学技术的应用研究非常广泛。
例如，近年来，糖皮质激素在疾病治疗中的临床应用已经得到广泛认可，但是其具体作用机制尚未完全明确。
一项研究使用RNA测序技术对糖皮质激素治疗后T细胞的转录谱进行分析，结果发现糖皮质激素可以在T细胞中调节多个免疫信号通路，从而抑制炎症反应。
该研究不仅揭示了糖皮质激素的作用机制，也为其在临床上的应用提供了理论基础。
此外，功能基因组学技术还可以用于研究肿瘤免疫治疗的效果。
功能基因组研究
功能基因组研究功能基因组研究（functional genomics）是一项基于基因组学的研究领域，旨在理解基因组中的所有基因在细胞和整个生物体中的功能。
它涵盖了从基因组到表型的整个连续过程，并通过整合大规模的数据集来揭示基因组中的功能元件和与特定生物过程相关的基因。
本文将从基本概念、研究方法和应用前景三个方面来介绍功能基因组研究。
一、基本概念功能基因组研究是在基因组学基础上发展起来的一门科学，它研究不仅关注基因组的结构和组成，更关注基因组的功能和调控。
功能基因组学对于理解细胞和生物体的发育和生理过程至关重要。
它通过系统性的研究基因表达、转录调控和蛋白质互作等信息，揭示基因组中的功能元件和基因间的相互作用关系，进而深入理解生物体各个层次的调控机制。
二、研究方法功能基因组研究依赖于大规模的实验数据和先进的计算方法，主要包括以下几个方面：1. 基因表达分析：通过测定细胞或组织中的基因表达水平，了解特定基因在不同条件下的活性变化，并通过差异表达分析寻找与特定生物过程相关的基因。
2. 基因敲除和过表达：通过基因编辑技术或转基因技术，在模型生物中敲除或过表达特定基因，并观察生物表型的变化，从而推断这些基因在生物过程中的功能。
3. DNA甲基化分析：通过测定基因组中的DNA甲基化水平，揭示基因启动子区域和基因间区域的甲基化模式，进而了解基因的表达调控机制。
4. 蛋白质互作分析：通过蛋白质-蛋白质相互作用实验和生物信息学方法，构建蛋白质互作网络，从而推断蛋白质在细胞中的功能和调控模式。
5. 基因组编辑技术：包括CRISPR-Cas9等先进的基因组编辑技术，可以通过精确的基因编辑和修饰，研究特定基因对细胞和生物体功能的影响。
三、应用前景功能基因组研究在诸多领域具有广泛的应用前景：1. 疾病研究：通过功能基因组研究，可以揭示与疾病发生发展相关的基因和通路，为疾病的早期诊断和治疗提供新的思路和方法。
2. 药物开发：功能基因组研究可以识别药物靶点和副作用相关的基因，加速新药的开发和筛选。
功能基因组研究方法
功能基因组研究方法功能基因组学是一种研究基因产物在特定情况下（如特定发育阶段或疾病）的动态表达，并尝试建立基因型（功能）与表型联系的模型。
以下是功能基因组学的一些常见研究方法：1. 基因敲除（Knockout）：通过随机突变或特定的基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）使细胞或生物体失去一个或多个基因的功能，以研究该基因的功能。
2. 基因过表达（Overexpression）：通过转染或转化技术使细胞或生物体表达更多的特定基因，以研究该基因的功能。
3. RNA干扰（RNAi）：利用RNA干扰技术来抑制或减少特定基因的表达，以研究该基因的功能。
4. 转录组学（Transcriptomics）：研究所有基因的转录产物（mRNA或非编码RNA）的表达和调控。
5. 基因芯片（Gene chips）：用于测定基因表达水平的高通量技术，可在同一实验中同时分析数千个基因的表达水平。
6. 体内或体外分子相互作用研究（In vivo or In vitro molecular interaction studies）：通过分析蛋白质和DNA、RNA等分子之间的相互作用，以了解它们之间的功能和关系。
7. Microarray 微阵列芯片（Microarray）是DNA探针的集合，探针通常是“喷墨印刷”在载玻片（Agilent）上或原位合成（Affymetrix）的挂衣核苷酸链（oligo）。
来自目标样品的标记单链DNA或反义RNA片段在特定调节下与DNA微阵列杂交，随后检测特定探针的杂交量。
杂交量与样品中的核酸片段数量成正比。
Microarray可分为：单色和双色。
以上信息仅供参考，如需获取更多详细信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
功能基因组学研究
功能基因组学研究是一个高度复杂和综合的领域，其研究内容以基因级别为主，探索基因在特定组织和环境中的作用和表达方式，旨在深入理解基因和基因组的生物学过程和动态调节机制。
随着现代生物学技术的日益成熟和应用广泛，受到了广泛关注，成为许多生物和医学科学领域的重要基础。
一、发展历程功能基因组学理论始于20世纪70年代末期，随着高通量DNA序列技术和蛋白质组学技术的不断发展和日益成熟，其范畴和研究手段不断扩展，逐渐形成了一个完整的学科体系。
1998年，美国国立癌症研究所成立了反转录转录组计划（National Cancer Institute's Cancer Genome Anatomy Project，CGAP），为功能基因组学的发展奠定了坚实的基础。
2001年，国际人类基因组计划的完成为功能基因组学的研究提供了全面而系统的基础数据。
在此基础上，逐渐成为生物学和医学的前沿领域，成为重要的基础研究和应用研究领域。
二、主要研究内容的主要内容有：基因表达谱的分析和挖掘、基因功能和调控网络的建立和研究、基因演化和多样性的研究、基因组和表观遗传学的关系研究和基因标记和遗传多态性的分析等。
这些内容都是建立在基因水平上的，旨在深入揭示基因在生物和医学领域中的作用和机制，为人类健康和健康问题的解决提供重要理论支撑。
三、应用价值具有广泛的应用价值。
在生物领域中，研究基因的表达、调控和功能机制，有助于揭示生物的生长发育、代谢调节和遗传进化等生物学机制，为生态和环境保护提供科学依据和技术支撑。
在医学领域中，分析基因的表达和调控，有助于揭示人类疾病的发病机制和诊断治疗方案，为医学研究和临床治疗提供科学依据和技术手段。
此外，还可以为农业、食品、环境等领域的发展提供技术支撑和科学依据。
四、前景展望随着高通量技术的不断发展和研究的不断深入，将会更加深入和细致。
从基于基因水平的研究到基于细胞、组织和器官水平的研究，从基于单一基因的研究到基于多个基因相互作用的研究，将更加全面和系统地揭示基因及其调控机制的生物学过程和功能特性。
生物学中的功能基因组学研究
生物学中的功能基因组学研究生物学是研究生命的科学。
随着人类科技的发展，我们对生命的认识不断加深。
其中细胞是生命的基本单位，而基因则是掌控生命的基础。
在基因领域，功能基因组学是最为核心的研究方向之一。
一、功能基因组学的定义及概述功能基因组学是新世纪以来的一项前沿科技，它是基因组学的一种延伸，旨在通过对基因组中的各种DNA、RNA、蛋白质、代谢产物与表观遗传信息的高通量分析，揭示基因调控机制及其在生物过程中的作用与调控网络。
在研究方式上，功能基因组学采取了天然生物过程的研究，从基因组水平、基因表达水平到蛋白质水平，利用系统化、综合性方法，揭示了基因的转录、翻译、修饰等生物学功能，同时解释了基因表达调控网络的基本规律。
功能基因组学常用的技术手段包括PCR、DNA芯片、ChIP-seq、RNA-seq、蛋白质芯片等。
这些技术手段可以分别用于研究DNA序列、RNA表达和蛋白质水平的信息。
通过这些技术手段的应用，科学家们最终可以从基因组数据中提取出丰富的生物学信息。
二、功能基因组学在生物学中的应用1. 应用于疾病研究功能基因组学在疾病研究中扮演着至关重要的角色，特别是在癌症的研究中。
通过分析肿瘤组织和正常组织之间的差异，科学家们能够确定癌症发生的潜在因素。
同时，功能基因组学还可以建立包含癌症相关基因的数据库，导致相关基因的筛选和研究变得更加简单有效。
2. 应用于药物研究功能基因组学被广泛应用于药物研究。
例如，科学家利用功能基因组学技术研究药物对基因表达的影响，可以预测新药物的疗效和副作用，从而加速药物开发过程。
3. 应用于环境污染研究功能基因组学在环境污染研究中也发挥着关键作用。
例如，科学家可以通过分析环境中的细菌、真菌、藻类等微生物的基因组信息，优化生物修复技术，改善环境污染治理。
三、功能基因组学的未来发展功能基因组学是生物学中最为前沿和复杂的领域之一。
虽然多年来已经取得了一些研究进展，但仍有许多问题需要我们去解决。
生命科学领域中的功能基因组学研究
生命科学领域中的功能基因组学研究随着生命科学的不断发展，人们对基因组和生物功能的理解越来越深入。
在这一领域中，一个新兴的研究方向是功能基因组学。
这项研究涉及到对基因组中的所有功能元件包括调控元件、蛋白质编码基因和非编码RNA等进行系统的研究和解析。
本文将简要介绍功能基因组学的概念，方法和应用。
一、功能基因组学的概念和方法功能基因组学是基因组学的一种扩展形式，其主要研究对象是基因组中的功能元件及其相互作用。
这些功能元件包括不同的调控元件，例如启动子、增强子、转录因子结合位点、核小体定位序列以及染色质高级结构中的各种序列。
同时，功能基因组学也研究RNA的多种特性和调节作用，包括mRNA、非编码RNA和微小RNA。
这些功能元件可以深入我们对基因组中基因表达调控和功能的理解，可以对疾病的分子机制和药物开发提供帮助。
为了实现这个目标，功能基因组学的研究方法包括很多实验和计算生物学技术。
首先，研究人员需要设计不同的实验来检测基因组中的功能元件，例如对转录因子或RNA的结合位置进行特异性的染色质免疫共沉淀实验或对染色质的开放程度进行DNA甲基化分析等。
同时，计算生物学技术也是不可或缺的。
例如，通过机器学习方法分析众多基因组学数据并预测新的功能元件，或采用高通量测序技术进行全基因组分析、双原型对比分析、表观遗传学检测等。
二、功能基因组学的应用功能基因组学研究成果广泛应用于生物学、医学和药学的各个领域。
1. 生物学在生物学研究中，功能基因组学的最主要的应用之一是研究某些生命过程的基因调控机制。
例如，对于胚胎发育和器官发育中的分子调节机制的深入了解可以为生物技术和医学应用提供基础数据。
此外，功能基因组学还可以用于生物进化和物种起源方面的研究。
例如，研究人员可以在基因组中鉴定一些高度保守的功能序列，从而了解两个物种之间的演化关系。
2. 医学在医学上，功能基因组学已成为了解常见和复杂疾病的分子机制的重要工具。
例如，在肺癌的研究中，高通量测序技术可以帮助研究人员分析DNA的变异和RNA的表达模式，进而预测哪些基因或调节元件与肺癌的发生和发展相关。
功能基因组研究内容
功能基因组研究内容
功能基因组学（也称为后基因组学）是在基因组静态的碱基序列弄清楚之后转入对基因组动态的生物学功能学研究。
其研究内容包括基因功能发现、基因表达分析及突变检测。
基因的功能包括生物学功能、细胞学功能和发育上功能。
生物学功能是指基因作为蛋白质激酶对特异蛋白质进行磷酸化修饰；细胞学功能是指基因参与细胞间和细胞内信号传递途径；发育上功能是指基因参与形态建成等。
功能基因组学利用结构基因组所提供的信息和产物，发展和应用新的实验手段，通过在基因组或系统水平上全面分析基因的功能，使得生物学研究从对单一基因或蛋白质的研究转向多个基因或蛋白质同时进行系统的研究。
以上内容仅供参考，如需更专业、更详细的解释，建议查阅相关的学术文献或咨询相关专家。
功能基因组学及其研究方法
功能基因组学及其研究方法功能基因组学是研究基因组在生物体中的功能和作用的学科。
基因组是生物体中所有基因的集合，它包含了控制生物体发育、生长、生殖和其他功能的遗传信息。
功能基因组学的研究目的是理解这些基因如何调控细胞和生物体的功能。
在功能基因组学领域，研究人员使用一系列技术和方法来研究基因的功能和相互作用。
基于基因组序列的研究方法主要包括以下几个方面：1.基因预测和注释：利用生物信息学技术预测和注释基因组中的所有基因。
通过比对已知基因或蛋白质序列数据库，可以确定基因的序列、结构和可能的功能。
2.基因表达分析：通过测定基因在特定条件下的表达水平，研究基因的调控和表达模式。
常用的技术包括PCR（聚合酶链反应）、实时荧光定量PCR、微阵列和RNA测序等。
基于功能分析的研究方法主要包括以下几个方面：1.蛋白质互作网络分析：利用大规模蛋白质-蛋白质相互作用数据，构建和分析蛋白质互作网络，揭示基因之间的相互作用关系和功能模块。
2. 功能基因组学筛选：通过高通量技术，如RNA干扰、CRISPR-Cas9等，对基因组进行全面筛选，鉴定和研究与特定功能相关的基因。
3.代谢组学和蛋白质组学分析：利用质谱等技术，研究生物体中代谢产物和蛋白质的组成、结构及其调控机制，揭示基因与代谢和蛋白质功能的关系。
4. 转录组学和表观基因组学分析：通过研究基因的转录和表达调控，揭示基因组功能的调控机制。
常用的技术包括ChIP-seq、ATAC-seq和MeDIP-seq等。
综上所述，功能基因组学是研究基因组中基因的功能和作用的学科。
它涉及到基因组序列分析、基因表达和调控分析、蛋白质互作和代谢分析等多个方面。
通过基于基因组序列和功能分析的方法，研究人员可以深入理解基因组的功能和调控机制，为生物体的功能研究和应用提供理论和实践基础。
基因功能研究
基因功能研究基因是生物体内携带基本遗传信息的分子，它决定了生物体的性状和功能。
基因功能研究是科学家为了深入了解基因的作用，从而揭示生物体的生理和生化过程的一门科学。
基因功能研究对于人类的健康和疾病治疗有重要的意义。
基因功能研究主要通过以下几个方面来进行：首先，基因表达的研究。
基因的表达是指基因的信息以RNA为中介被转录成蛋白质的过程。
通过研究基因表达，可以了解基因在不同细胞类型和组织中的表达模式，以及在不同生理和病理状态下的表达变化。
这对于揭示基因的功能和调控机制非常重要。
其次，基因功能的破坏与修复研究。
通过研究特定基因的缺失或突变对生物体的影响，可以揭示该基因在生理过程中的作用。
例如，某个基因突变可能导致某种疾病的发生，通过研究该基因突变对生物体的功能影响，可以找到治疗这种疾病的新靶点。
再次，基因功能调控的研究。
基因的功能调控包括转录调控、转录后调控、转译调控等多个层面。
通过研究调控元件（如启动子、增强子等）和调控因子（如转录因子、组蛋白修饰酶等），可以了解调控网络的组成和运行机制，从而进一步理解基因的功能和调控网络在疾病中的异常变化。
最后，基因功能与疾病关联的研究。
许多疾病包括遗传性疾病和复杂性疾病都与基因功能异常有关。
通过研究基因与疾病之间的关系，可以寻找新的疾病标志物、诊断方法和治疗策略。
例如，通过研究肿瘤个体基因组，可以找到与肿瘤发生和发展相关的新靶点和药物。
总之，基因功能研究是生命科学研究的重要分支之一。
通过深入研究基因的作用和调控机制，可以为疾病的预防、诊断和治疗提供新的思路和方法。
随着技术的发展和研究的深入，相信基因功能研究将会在人类健康和疾病治疗领域发挥越来越重要的作用。
基因功能研究
基因功能研究随着基因组学技术的迅速发展，基因功能研究日益成为生命科学领域的热门研究方向。
基因功能研究旨在揭示基因在生物体内的功能及其对生物体生长发育和疾病发生发展的调控机制，为疾病诊断、治疗和基因工程等领域提供理论和实践基础。
基因是生物体遗传信息的基本单位，基因功能研究是对基因在个体和种群层面上的功能进行探究。
通过研究基因功能，可以深入了解生物体的发育、生殖、代谢和适应性等重要生命过程。
此外，基因功能研究还可以揭示基因与环境之间的相互作用，为环境适应性进化和物种起源提供解释。
在基因功能研究中，常用的方法包括基因敲除、基因过表达、基因突变和基因表达谱分析等。
其中，基因敲除是研究基因功能的重要手段之一。
通过敲除特定基因，可以观察到该基因在生物体发育和生理过程中的作用。
基因过表达则是将目标基因在生物体中过度表达，从而观察其对生物体的影响。
基因突变则是通过人为干预使基因发生突变，进而揭示基因在生物体中的功能。
基因表达谱分析则是通过高通量测序技术对基因表达进行全面分析，以了解基因在不同组织和不同发育阶段的表达模式。
基因功能研究的一个重要应用领域是疾病研究。
许多疾病与基因的异常功能有关，通过研究基因功能可以揭示疾病的发生机制。
例如，通过研究肿瘤相关基因的功能，可以了解肿瘤的发生、发展和转移过程，为肿瘤的治疗提供新的靶点。
此外，基因功能研究还可以用于研究遗传性疾病、神经系统疾病和免疫系统疾病等。
基因功能研究还为基因工程和生物技术的发展提供了重要支持。
通过深入了解基因的功能，可以开发出更有效的基因编辑和基因治疗技术，为人类疾病的治疗提供新的途径。
例如，通过基因敲除和基因过表达技术，可以改变作物的抗病性、耐逆性和产量等重要农艺性状，为农业生产提供新的解决方案。
此外，基因功能研究还可以应用于鉴别个体间的基因差异，为个性化医疗和精准医学提供理论基础。
基因功能研究是生命科学领域的重要研究方向。
通过揭示基因在生物体内的功能及其调控机制，可以深入了解生物体的生命过程和疾病发生发展的机制。
基因功能研究方法
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酵母双杂交系统
酵母双杂交系统是一种基于转录重建而建立的研究生物大分子相 互作用的简便而有效的研究方法。
双杂交技术的基础是在一些转录因子中发现的DNA结合结构与和 转录激活结构域，一个转录激活结构域联合一个DNA结合结构域有可 能在TATA框位置启动RNA聚合酶Ⅱ复合体的装配，引发转录过程。
优点： 可使导入基因的水平与内源基因相当,并且具有类似 于天然的剪接机理,适用于复杂的基因功能分析。
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YAC要具备的主要功能成份
1）着丝粒：mitosis姊妹染色单体和减I同源染色体分离之必需。 2）端粒：保护染色体末端免受核酸酶的侵袭。 3）自主复制序列（ARS）元件：是染色体自主复制的复制起点。 构建YAC需要4个短序列：2个端粒，着丝粒，ARS元件
主要方法有物理的、化学的和生物的方法。
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2.1 物理方法 1>. DNA直接注射法: 是目的基因导入的最简单方法, 但
注入量有限, 能够接触到的细胞有限,故获得的细胞转 化率很低, 多通过肿瘤局部多点注射给药。
2>. 颗粒轰击技术:将目的基因包被金属以后,利用高压 发射装置, 加速包裹目的基因的金属颗粒进入细胞,从 而提高肿瘤细胞的转化率。
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优点：此技术整合位点确定、精确，转移基因频率较 高，既可以用正常基因敲除突变的基因，以进行性状 的改良和遗传病的治疗；又可以用突变的基因敲除正 常的基因，以研究此基因在发育和调控方面的作用。
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目前利用基因敲除得到转基因动物的程序可简述如下: (1)克隆基因组中某一基因的全部或部分DNA序列, 用插入、
功能基因组学主要研究技术
Xiaohua C. Huang, David Stern, Jim Winkler, David J. Lockhart, Macdonald S. Morris, Stephen P. A. Fodor Abstract: Rapid access to genetic information is central to the revolution taking place in molecular genetics. The simultaneous analysis of the entire human mitochondrial genome is described here. DNA arrays containing up to 135,000 probes complementary to the 16.6-kilobase human mitochondrial genome were generated by lightdirected chemical synthesis. A two-color labeling scheme was developed that allows simultaneous comparison of a polymorphic target to a reference DNA or RNA. Complete hybridization patterns were revealed in a matter of minutes. Sequence polymorphisms were detected with single-base resolution and unprecedented efficiency. The methods described are generic and can be used to address a variety of questions in molecular genetics including gene expression, genetic
基因功能研究技术的发展和应用
基因功能研究技术的发展和应用自上个世纪50年代以来，快速发展的生物技术领域，加速了基因功能研究技术的发展。
基因是生物的遗传材料，它们编码整个细胞的信息。
基因功能研究技术是研究基因在生物体中的作用和影响的一种方法。
在20世纪，这一领域的主要技术是基因突变，但是这种方法难以提供足够多的信息来理解基因和基因相互作用所涉及的完整机制。
随着生物技术日新月异的进步，基因功能研究技术已经取得了非凡的成就，成为现代生物学和医学领域的里程碑。
现代基因功能研究技术现代基因功能研究技术包括许多工具，例如RNA干扰、CRISPR / Cas9技术、显微成像技术和高通量测序等。
这些技术使得科学家可以定位，操纵和识别特定基因的功能和机制，从而理解它们的功能和如何调节它们的表达。
同时，这些技术也提高了我们对复杂疾病发生和发展机制的认识。
RNA干扰是指利用双链RNA通过切割平面RNAs的特异性异源RNA干扰（siRNA）或转录本外头干扰（shRNA）来靶向特定基因，从而抑制该基因的表达。
这种技术已经成为分子生物学中最常用的技术之一。
CRISPR / Cas9技术是一种基因组工程体系，可以精确地作用于基因，以删除、插入或编辑预定的DNA序列。
这种技术为基因治疗和仅限于一位点的基因体系工程研究提供了极大的便利。
高通量测序技术通过快速生成大量DNA序列，以非常高的速度，高效地分析各种基因表达和突变。
这种技术在基因诊断、早期疾病检测以及基因组学研究中非常有用。
显微成像技术在细胞生物学和基因研究中非常有用。
这种技术使用特殊的成像方法探测和研究细胞和组织中的动态过程，如蛋白质交互、化学反应和钙通道的变化等。
应用领域基因功能研究技术的应用领域非常广泛，包括基因组学、癌症研究、遗传学和神经科学。
下面我们来看一下这些领域的具体应用。
基因组学是基因研究非常广泛的领域，这个领域研究基因组结构、功能和演化。
高通量测序技术是基因组学中最常用的技术之一。
功能性基因组学的研究方法及其应用
功能性基因组学的研究方法及其应用一、概述随着基因组学技术的发展，人们开始对基因组中的功能进行深入研究，这便是功能性基因组学研究。
功能性基因组学研究是指通过对基因组序列进行分析，探究基因组中的基因、剪接变异、启动子、转录因子结合位点等特征与生物功能之间的关系，从而深入理解基因的功能及其在生物发育、生理和疾病等过程中的作用。
二、研究方法1. 基因注释基因注释是功能性基因组学研究的必要前提。
基因注释是指将基因组序列进行识别、定位、标记和分类等处理，并确定其基因组位置、内含子和外显子等信息，从而为研究者提供基础数据。
注释方法和工具不断发展，包括手动注释、基于序列比对的算法、基于统计学的方法和机器学习等技术。
2. DNA甲基化分析DNA甲基化是指在DNA分子上添加甲基，从而影响基因的活性和表达。
DNA甲基化的水平可以反映基因组的稳定性和表观遗传调控变化。
DNA甲基化分析包括全基因组甲基化图谱、比较组分析、单细胞甲基化图谱等。
3. 染色质免疫共沉淀（ChIP）ChIP技术在研究转录因子、组蛋白和其他染色质结合蛋白与DNA的互作关系方面具有重要价值。
ChIP技术通过使用特异性抗体和特定的富集方法，可以将染色质免疫共沉淀后，对免疫共沉淀的DNA进行测序，从而确定蛋白和DNA之间的相互作用关系。
4. RNA测序RNA测序技术是功能性基因组学研究的重要手段。
RNA测序可以对转录本进行定量和鉴定，并对剪接变异和RNA表达进行精细分析，从而深入理解基因的表达调控机制。
5. CRISPR-Cas9CRISPR-Cas9技术是近年来发展最迅速的基因编辑技术之一。
CRISPR-Cas9技术通过CRISPR RNA（crRNA）与特定的Cas9酶结合，对靶基因进行精准编辑。
CRISPR-Cas9技术的高效性和精准性为功能性基因组学研究提供了强有力的工具。
三、应用1. 基因功能分析功能性基因组学研究可以深入理解基因的功能和表达调控机制，有助于阐明基因在细胞分化、代谢和发育等生命活动过程中的作用，并探究基因与疾病之间的关系。
功能基因组研究
1941年，Beade和Tatum用X射线照射链孢 霉菌使其产生不同的突变株，他们发现突变可 致催化代谢的酶发生变化，因而提出了“一个 基因一个酶”的假说。基因中的突变可导致它 所负责的酶活性的改变。
。
直到1957年，科学家找到了证明该假说 的证据。Ingram 通过实验证明，镰状细胞 贫血（sickle cell anemia）的病因是编码血 红蛋白的基因发生了突变，从而改变了血红 蛋白的氨基酸组成。
基因克隆
1972年,美国学者 Berg P等人首次在体外进 行 DNA的重组研究, 成功地构建成第一个 人工 DNA分子。 1973 年, Cohen S等人将 带有四环素抗性表型的质粒 pSC101 和带有 新霉素抗性的质粒R6-3 分别用 Eco RI 酶切 后,在体外将两者连接起来,然后将连接产物 导入大肠杆菌,成功地进行了无性繁殖,并得 到了既抗四环素又抗新霉素的大肠杆菌,从而 完成了DNA体外重组和扩增,基因工程这门 新兴学科也就应运而生。
基因克隆
一、克隆概念：克隆（原指一个亲本细胞产生成千 上万个相同细胞组成群体的过程, clone），也就是 细胞的无性繁殖。 二、分子克隆的关键技术：DNA重组技术。该技术 是基因工程技术的核心。基本操作步骤如图1所示。
目的基因
RE消化
克隆载体
RE消化
T4 DNA连接酶
连接
DNA重组体形成
转化（转染）宿主细胞
外源基因经酶 切插入特定的
表达载体
Expression vector
用通用引物测定基因核 苷酸序列
在原核或真核细胞中表达
SDS-PAGE
Western blot
免疫反应性鉴定
表达水平测定
分子筛
功能基因组学的研究方法
功能基因组学的研究方法基因组学(genomics),研究生物基因组和如何利用基因的一门学问.它的研究包括两方面的内容：以全基因组测序为目标的结构基因组学( structural genomics)和以功能鉴定为目标的功能基因组学(functional genomics).随着测序的完成,功能基因组学成为研究的热门.由于本人的SRT®目是做关于水稻突变方面的,故本文将围绕功能基因组学的研究方法及水稻突变体展开.功能基因组学,往往又被称为后基因组学(postgenome).它是利用结构基因组学提供的信息和产物,力图从基因组和系统水平上全面分析基因的功能.目前,大规模、高通量分析基因功能主要借助表达序列标签、cDNA微阵列和DNA芯片、蛋白质组学、生物信息学以及反向遗传学等方法来实现：1表达序列标签(EST)表达序列标签(Expfessed Sequence Tag , EST)是指从不同组织来源的cDNA 文库中随机挑取克隆,对其进行大规模测序所获得的局部cDNA勺5'或3'端序列. 一个EST对应于某一种mRNA勺cDNA^隆的一段序列,长度一般为300〜500bp. 建立这些序列的数据库即为EST文库.将测序所得到的ESTs与dbEST等数据库中的数据进行相似性分析,根据核酸或蛋白质序列的同源性比拟,即可鉴定出哪些EST代表基因,哪些EST 代表未知基因,并对所得各基因的EST进行基因表达情况和表达丰度分析.这也是近几年来别离与克隆新基因及基因功能研究的一个行之有效的手段.2 cDNA微阵歹U和DNAE片cDNA微阵歹U (cDNA micro-array) 和DNA芯片(DNA chip)都是基于Revese Northern杂交以检测基因表达差异的技术.二者的根本原理是利用光导化学合成,照相平板印刷以及固相外表化学合成等技术,在固相支持物上固定成千上万个cDNA EST或基因特异的寡核甘酸探针,并与放射性同位素或荧光标记的靶DNAa行杂交,然后用相应的检测系统进行检测.根据杂交信号强弱及探针的位置和序列,即可确定靶DNA勺表达情况以及突变和多态性的存在.3蛋白质组学(Proteomics)蛋白质组学是以蛋白质组为研究对象,分析细胞内动态变化的蛋白质组成成分、表达水平与修饰状态,了解蛋白质之间的相互作用与联系,在整体水平上研究蛋白质的组成与调控活动规律的一门新兴学科.基因是遗传信息的携带者,而生命活动的执行者却是蛋白质,即基因表达产物.因此对基因功能的研究就离不开对蛋白质功能的研究.随着后基因组学时代的到来,对蛋白质功能的研究必将会从对特定蛋白质的研究上升到对生物体全部蛋白质的表达模式及功能模式的研究,即蛋白质组学的研究.4生物信息学(Bioinformatics )生物信息学是将分子生物学和数学、计算机信息处理技术相结合,用数理和信息科学的观点、理论和方法研究生命现象、组织和分析呈指数增长的生物学数据的一门新兴学科,即以DNAF口蛋白质为研究对象,以计算机为主要工具,开展各种软件,对日益增长的海量的DNAF口蛋白质的序列结构进行收集、整理、储存、加工、分析和研究,目的是通过这样的分析熟悉生命的起源、进化、遗传和发育的本质,破译隐藏在DNAff 列中的生物信息.它由数据库、计算机网络和应用软件三大局部组成.5反向遗传学(Reverse genetics)传统的遗传学或称为正向遗传学,主要研究自发或诱变突变体中某一突变形状的遗传行为,如限制突变形状的基因的数目及其在染色体上的位置、突变体性状在后代中的传递规律等.而反向遗传学是相对正向遗传学而言的, 是在基因功能序列的根底上分析基因研究基因功能,一般通过创造功能丧失突变体来研究突变体所造成的表型效应,并推测在生物体内基因的作用.各种方法各有优缺点,往往结合使用能很好的分析基因组,取得很好的结果.了解了分析基因组的方法,我们还要有好的材料才能有效地研究水稻.突变体是某个性状发生可遗传变异的材料,或某个基因发生突变的材料.长期以来, 水稻育种家尽力地发现和别离有价值的自然突变和变异材料.突变的本质就是DN再列的改变,包括单个碱基或大的片段发生突变、插入、缺失或结构重排, 从而导致遗传信息的改变.突变的目前,水稻突变体的创制常有以下方法：1自发突变自发突变即在自然环境下发生的遗传信息的变异或突变,但突变率低,一般少于％.水稻的单英突变体mocl就属于自发突变.2物理、化学诱变用物理、化学方法可快速获得较广的突变谱及稳定的遗传变异,可导致多位点的变异,比拟容易得到饱和突变体库 ,且具随机突变优点,突变率可达3%左右.物理方法主要应用辐射产生水稻突变体,电离辐射主要是X射线、y射线、紫外线、a粒子及粒子、质子及中子等.一般水稻大局部以处理干种子为主, 也可处理幼穗分化的植株.化学诱变剂的种类很多,可分为4类：〔1〕碱基类似物及有关的化合物,5-澳-尿喀呢、5-澳去氧尿核甘、2-氨基-喋吟和8-乙氧基咖啡碱；〔2〕抗生素,重氮丝氨酸、丝裂霉素C和链霉黑素；〔3〕烷化剂,甲基磺酸乙酯、甲基-N-亚硝基月尿烯亚胺、亚硝基乙基尿烷和亚硝基乙基尿；〔4〕其他种类的诱变剂,亚硝酸和口丫呢.3 插入突变法插入突变法主要包括T-DNA插入法和转座子法.T-DNAB入法：T-DNA^来自根癌农杆菌Ti质粒,约20 kb,包含专化冠嘤碱生物合成和冠嘤瘤生长的基因,随机地整合到植物染色体上.自Hiei等〔1994〕首次报道用农杆菌介导法对水稻成功地实现遗传转化以来, 该方法在水稻遗传转化中得到广泛应用并不断完善,并被广泛应用于水稻T-DNA雨入突变体库的构建.转座子法：转座子〔transposon〕是染色体上一段可移动的DNAfr段,它可从染色体的一个位置跳到另一个位置. 当转座子跳跃而插入到某个功能基因时, 就会引起该基因的失活,并诱导产生突变型,而当转座子再次转座或切离这一位点时,失活基因的功能又可得到恢复.遗传分析可确定某基因的突变是否由转座子引起.用转座子引起的突变的转座子DNM探针,从突变株的基因组文库中钓出含该转座子的DNAt段,并获得含有局部突变株DNAff列的克隆,进而以该DNA 为探针,筛选野生型的基因组文库,最终得到完整的基因.不同的研究方法利用了不同的突变机制,突变的本质就是DNAff列的改变, 包括单个碱基或大的片段发生突变、插入、缺失或结构重排,从而导致遗传信息的改变.突变的机制主要有以下几种：1直接作用于DNA真板亚硝酸和烷化剂等化学诱变剂可直接作用于DNA改变模板的性质或干扰复制,使错误的碱基插入而产生突变.如最常用的EM讹学诱变所导致的DN校变2碱基类似物诱变DN&S制时渗透入并且与互补链上的碱基生成氢键而配对,从而反抗DN服的3'外切核酸酶活性的校对功能,如5 一澳一尿喀呢、5 一澳去氧尿核甘、2 一氨基一喋吟、8-乙氧基咖啡碱所导致的DN岐变.3移码突变口丫噬橙、原黄素和口丫黄素等口丫噬类染料分子均含有口丫噬稠环.这种三环分子的大小与DNA勺碱基对大小差不多,可以嵌合到DNA勺碱基对之间,于是原来相邻的两个碱基对分开一定的距离, 含有这种染料分子的DNAE复制时,由于某种目前尚不知晓的原因,可以插入一个碱基,偶尔也有两个.这样就出现一个或几个碱基对的插入突变.有时也有很低频率的单碱基缺失突变. 所有这些突变,都引起阅读框的改变.4转座成分的致突变作用生物体内含有许多转座成分,它们一般长数百至数千bp,可以通过一种复杂的转座机制将其一个复制拷贝插入到基因组的另一个位点. 如果这个位点处于一个基因内部,这种大片段的插入常常造成基因失活.5紫外线等的致突变作用紫外线照射DNA由于高能粒子的直接作用和自由基的间接作用,引起DNA 分子的各种损伤,喀呢二聚体是其中一种重要的损伤. 这些损伤诱发了错误潜伏的SO够复系统,从而导致很高的突变率.我国功能基因组学研究虽然启动时间较短, 但也取得了一定的进展,我以后进入实验室应该会更多的接触到相关知识.这次的论文在一定程度上扩充了我的知识面,增长了我的见识,虽然完成它用了不少时间,我觉得还是值得的.。
功能基因研究范文
功能基因研究范文功能基因研究是一门重要的生物学研究领域，它致力于揭示基因对生物功能的影响和调控。
通过了解功能基因的行为和功能，我们可以更好地了解生物的发育、生长、繁殖和适应环境等过程，从而为人类和其他生物的健康、农业和环境保护等方面提供理论和实践的指导。
功能基因研究主要是通过对基因表达和调控的研究来探索基因功能。
基因表达是指基因转录和转译过程中将基因信息转化为蛋白质的过程。
功能基因研究的一个重要目标是探索不同组织和不同发育阶段下基因表达的差异，以及在特定生物过程中特异性的基因表达。
这可以通过全基因组水平的转录组学研究来实现，如RNA测序技术，它可以同时检测所有基因的转录水平，并帮助我们找到与特定生物过程相关的基因。
功能基因研究还着重研究基因的调控机制，即基因在转录和转译过程中受到哪些因素的调控。
这些调控因素包括转录因子、siRNA和miRNA等非编码RNA、组蛋白修饰以及DNA甲基化等。
通过研究这些基因调控因子及其参与的信号传导网络，我们可以更好地了解基因调控的机制，并发现新的治疗疾病或改良农作物产量的方法。
除了了解基因在生物体内的功能外，功能基因研究还可以揭示基因之间的相互作用。
生物体内的基因往往不是孤立存在的，它们之间通过复杂的相互作用网络来调控和影响彼此的功能。
功能基因研究可以帮助我们建立基因网络模型，并揭示这些网络的结构和功能。
这有助于我们更好地理解基因之间的相互作用和调控机制，以及基因网络对生物体内功能的整体调控作用。
功能基因研究对于人类健康和疾病治疗有着重要的意义。
通过研究与疾病相关的功能基因变异，我们可以发现疾病的发生机制，并为疾病的诊断和治疗提供新的潜在靶点和策略。
例如，通过研究癌症相关的功能基因，我们可以发现哪些基因突变与癌症的发生和发展相关，从而为癌症的诊断和治疗提供新的线索。
功能基因研究还可以帮助我们了解个体对药物的反应差异，从而实现个体化的用药治疗。
另外，功能基因研究对于农业和环境保护也具有重要意义。
功能基因组学的研究和应用
功能基因组学的研究和应用功能基因组学是一门基于分子生物学和基因组学的研究领域，通过研究基因的表达和调控机制以及基因和其他生物分子之间的相互作用，来探究生物体内的生物学功能。
近年来，随着高通量测序和生物信息学的发展，功能基因组学的研究和应用领域越来越广泛。
基因表达调控在功能基因组学的实践中，科学家们通常会关注哪些基因会被调控，如何被调控，以及这种调控是如何影响生物学过程的。
在这方面，最常用的技术是RNA测序，通常称为转录组学。
该技术可以用来检测细胞或组织中所有基因的mRNA水平，从而了解这些基因在不同状态下的表达情况和调控机制。
通过对转录组数据的分析和挖掘，科学家可以识别转录因子（TF）的定向结合位置，理解哪些蛋白质和RNA相互作用，并发现新的基因，以及基因表达调控过程中可能的驱动力和障碍等。
蛋白质互作网络在细胞中，蛋白质之间通过不同的方式相互作用，从而形成了一个复杂的交互网络。
功能基因组学可以通过高通量的生物分子互作数据，形成互作网络，进而研究蛋白质在信号传递、细胞周期、蛋白质组成等方面的功能。
对于复杂疾病的研究，这种方法更是可以帮助科学家探索网络模块和亚网络等信息，精细具体化疾病的模式，预测关键靶向蛋白，从而设计药物治疗方案。
表观遗传学表观遗传学是对体细胞记忆的研究，它通常被理解为对基因的表达变异或调控机制的研究。
这种变异可能是在基因水平上的变异，如DNA甲基化和组蛋白修饰，也可能是转录后的变异，如异剪切和RNA修饰等。
这种变异可以通过下游的转录后调控机制和累计效应来运作，进而影响细胞功能和表型。
诊断和治疗在现代医学中，功能基因组学为疾病预防和治疗，以及对患者进行精准医学指导提供了新的可能。
例如，对肿瘤细胞转录组测序数据的分析，可以用于对患者做更好的疾病预测、辅助诊断和治疗方案设计。
通过对患者的基因组信息和转录组信息的分析，科学家们可以确定最佳的治疗方案，从而提高患者的治疗效果和生存率。
结语总而言之，功能基因组学的研究和应用领域从表面已经扩展到了生物界的方方面面。
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♦ (A) U6 or H1 PolIII promoters drive the
expression of a hairpin structure in which the sense and antisense strands of the siRNAare connected by a loop sequence.
Ti质粒 ＋色素 基因 转化
繁殖
二、RNAi的发现
♦ 1995年，康奈尔大学的一个研究小组在用反义
RNA阻断秀丽隐杆线虫(C. elegans)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。 ♦ 1998 年,Andrew Fire 和Craig Mello等在秀丽隐 杆线虫(C. elegans) 中的研究证明,在正义RNA 阻断基因表达的试验中,真正起作用的是双链 RNA (double-stranded RNA, dsRNA) 。该小组 将这一现象称为RNA干扰（RNA interference , 简称RNAi）。并证实这种抑制主要作用于转录 之 后 , 所 以 又 称 RNAi 为 转 录 后 基 因 沉 默 ( posttranscriptional gene silencing ，PTGS)
siRNA 的转染
♦ 将siRNA、siRNA表达载体或SECs导入哺乳
动物细胞中是诱导RNAi发生的关键。有许多 转染试剂可供选用，最常用的是脂质体转染 试剂。某些情况下电穿孔亦可用，但易导致 较高的细胞毒性反应。
体外转录法合成siRNA
♦ 体外转录法合成siRNA较为经济。根据siRNA序
列合成相应DNA OIigo模板，再利用T7 RNA聚 合酶进行体外转录，分别获得siRNA的正义链和 反义链，然后将其退火、纯化即可得到能直接导 入细胞的siRNA。
♦ 体外转录法最大缺点是siRNA合成量受限制，不
过其价格较低，毒性小，稳定性好，效率高。
♦ (C) A PolII promoter (a shortened version of
the human CMV) drives the expression of a hairpin siRNA. The transcript includes extra nucleotides at its 5 end and a poly-A tail (instead of an oligo-U) overhang at the 3 end.
二、RNAi的发现
机会永远只会留给有准备的人！
♦ “我隐约觉得是有可能获奖的。但我只有
45岁，所以我想或许在一二十年内才会 发生。”在接受路透社采访时，马萨诸塞 大学教授克雷格·梅洛(Craig Mello) 如 是说。 ♦ 斯坦福大学教授安德鲁·法尔(Andrew Fire) 今年也只有47岁。
♦ (B) Two U6- or H1-based expression cassettes are
used to drive the separate transcription of the sense and antisense strands in the cell. The two strands would then anneal to form a doublestranded siRNA. An oligo-U overhang is present on each strand.
Construction of siRNA by T7 RNA polymerasemediated in vitro transcription.
siRNA表达载体
♦ 为体外合成siRNA，不宜进行长期基因
沉默研究。借助表达质粒或病毒载体在 细胞内产生siRNA，使研究者无需直接 操作RNA就可达到长期抑制靶基因表 达的目的，且载体上的抗性标记有助于 快速筛选出阳性克隆，这将具有更为广 阔的应用前景。
shRNA
♦ shRNA表达质粒多采用RNA聚合酶Ⅲ 启动子
(polⅢ)。polⅢ 在哺乳动物细胞内引导非编码小 RNA的转录，转录产物无poly(A)尾，且在转录 过程中遇到连续4～5个U时转录终止。
♦ 此载体最后转录出的产物是经折叠形成的发夹状
小RNA (small hairpin RNA，shRNA)； shRNA在细胞内被Dicer酶切割成3 端带有两个U 突出的siRNA，进而启动RNAi，介导基因沉默。 载体中的间隔序列为9个核苷酸时最为有效。
三、RNAi的作用原理
♦ 双链RNA（ dsRNA ） (外源的或体内产生的)
首先被降解为具5’单磷酸、长21～23bp 的小 分子双链RNA , 这种RNA小分子称为小干扰 RNA（ Small Interfering RNA ，siRNA） 。 ♦ siRNA具相似的结构特征: 为长约21～23bp 的 双链RNA ,具5’单磷酸和3’羟基末端, 互补双链 的3’端均有一个2～3nt 的单链突出。
♦ 最后还应将候选siRNA序列在GenBank进行
BLAST检索，与非同源基因具有3个或3个以上 碱基相异的序列方可选用。
siRNA制备方法
♦ 化学合成 ♦ 体外转录法合成siRNA ♦ siRNA表达载体 ♦ siRNA表达框架
化学合成
♦ 早期RNAi实验中，dsRNA或siRNA均由
化学法所合成。化学合成的siRNA纯度 高，合成量不受限制，且还可对siRNA 进行标记，方便对其跟踪，但该方法价 格昂贵，不适用于siRNA序列的筛选和 长期基因沉默实验。
以高效地转导不同类型的哺乳动物组织细 胞，但不整合到宿主细胞基因组中。 ♦ 逆转录病毒属于正链RNA病毒，宿主范围 广，感染效率高，并能稳定整合到宿主细 胞基因组中，但其只能感染分裂细胞。 ♦ 慢病毒对分裂细胞和非分裂细胞均具有感 染能力，且较于上两种病毒体系而言，还 适合通过感染胚胎干细胞或胚胎来制备 RNAi转基因动物
RNAi 技术的应用
二、RNAi在基因治疗领域中的应用： •其总体思路是通过加强关键基因的RNAi 机制，控制疾病中出现异常的蛋白合成 进程或外源致病核酸的复制及表达。 •由于RNA干扰是针对转录后阶段的基因 沉默，相对于传统基因治疗对基因水平 上的敲除，整个流程设计更简便，且作 用迅速，效果明显，为基因治疗开辟了 新的途径。
RNA干扰技术应用于哺乳动物 细胞的研究策略
♦ 在哺乳动物细胞中开展RNAi实验大
致包括以下5个步骤：
♦ 选取目的基因； ♦ 设计相应的siRNA序列； ♦ 制备siRNA； ♦ siRNA转染哺乳动物细胞； ♦ ♦ siRNA双链设计时，一般在靶mRNA起始密码下游
siRNA的产生
♦ 一种称为Dicer 的核酸酶负责将
dsRNA 转化为siRNA ♦ Dicer属于RNase Ⅲ家族,具有两个催 化结构域、一个解旋酶( helicase) 结 构域和一个PAZ ( Piwi/ Argonaute/ Zwille ) 结构域。
Dicer的晶体结构
siRNA介导mRNA降解
RNA干扰技术应用于哺乳动物 细胞的研究策略
♦ 在哺乳动物细胞中，长dsRNA(通常大于30 bp)
导入后，会启动细胞内的病毒防御机制，细胞内干扰素 产生加大，RNA依赖的蛋白激酶被激活，使翻译起始因 子elF2a磷酸化，致使细胞内全部蛋白合成的关闭；同时 RNA酶L(RNase L)被激活，产生非特异性mRNA的降 解，最终诱导细胞凋亡。 ♦ 上述因素在一段时间内限制了RNAi在哺乳动物细胞中的 应用。2001年Elbashir等首次采用体外合成的21 nt siRNA导入到人胚肾细胞和人宫颈癌细胞(HeLa)，观测 到RNAi现象的发生。此后RNAi技术在哺乳动物细胞中 的探索与应用逐渐成为研究热点。
二、RNAi的发现
1999 年, Hamilton 等在植物基因沉默的研究中 首次发现，21～23bp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。 2000年，Zamore等使用体外培养的果蝇细胞进 行研究发现，外源性dsRNA通过耗能过程降解成 21-23bp的小干扰RNA（small interfering RNA， siRNA）引发RNA干扰。 随后人们陆续在果蝇(Drosophila) 、锥虫 ( Trypanosomes) 、涡虫( Planaria) 、斑马鱼 ( Zebrafish) 、拟南芥(Arabidopsis thaliana) 、大 小鼠和人体内发现了RNA干扰现象。
第八章 功能基因研究技术
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节
基因定点突变技术（自学） 基因敲除技术 （自学） 酵母杂交系统 免疫共沉淀技术 FRET荧光共振能量转移法
RNA interference（RNA干扰）
一、RNA干扰 （ RNA interference，RNAi
RNA干扰是与靶基因序列同源的双链RNA 诱导的一种特异性的转录后基因沉默现象. 它是一种跨越多种种属的古老的生物途径, 同时它的出现为生物学家提供了一种快速、 简便的反向遗传学技术,在后基因组时代功 能基因的研究中具有重要的应用前景.
siRNA表达框架
♦ siRNA表达框架(SiRNA expression cassettes，
SECs)是一种由PCR反应得到能在细胞内表达 siRNA的DNA模板，其结构为[RNA polⅢ启动 子-表达siRNA的发夹状结构序列-RNA polⅢ终 止子]，所获得的PCR产物可直接导入细胞 。 该方法最为简易省时，适用于筛选siRNA及在 不同宿主细胞中转录启动子与siRNA靶序列的 最佳组合。
♦ siRNA 形成之后, 与一系列特异性蛋
白结合形成siRNA 诱导的基因沉默 复合体(siRNA induced silencing complex , RISC) , 在ATP存在下，此 复合物通过碱基互补配对识别靶 mRNA 并使其降解, 从而导致特定基 因沉默。