RNA干扰(Entranster)
rna干扰技术的原理与应用
rna干扰技术的原理与应用
RNA干扰技术是一种利用RNA分子特异性的基因沉默现象来抑制目标基因表达的技术。
其原理是通过合成特定的siRNA或miRNA分子,使其与目标基因的mRNA分子结合,从而导致mRNA的降解或翻译的抑制,从而实现对目标基因的沉默。
RNA干扰技术的应用非常广泛,其中最为重要的是在研究基因功能和药物筛选方面。
通过RNA干扰技术,可以快速高效地验证一个基因的功能,并探究其在生物体内的生理和病理作用。
此外,RNA干扰技术还可以用于筛选新药物,评估药物的有效性和安全性,为新药物的研发提供重要的技术支持。
RNA干扰技术的应用还涉及到许多其他领域,如农业、生物工程和医学等。
在农业领域,RNA干扰技术可以用于改良作物品种,提高产量和抗病性;在生物工程领域,可以利用RNA干扰技术来生产高价值的蛋白质和药物;在医学领域,RNA干扰技术可以用于治疗各种疾病,如癌症、病毒感染和遗传性疾病等。
总之,RNA干扰技术是现代生物学和医学领域中不可或缺的一项技术,其应用前景非常广阔,具有重要的科学研究和实际应用价值。
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RNA干扰技术在基因治疗中的应用挑战
RNA干扰技术在基因治疗中的应用挑战RNA干扰技术是一种基因调控技术,可诱导靶向基因的剪切或沉默。
近年来,随着RNA干扰技术研究的深入,它被广泛应用于疾病治疗领域,成为基因治疗的重要手段之一。
然而面对RNA干扰技术在基因治疗中的应用,仍存在诸多挑战。
一、有效性不确定目前,RNA干扰技术的治疗效果还不够可靠。
RNA干扰技术的基本原理是通过RNA分子介导对靶向基因的干扰,实现基因沉默或剪切。
但是,RNA 分子到达细胞内时,很容易遭受各种脱落和降解的影响,从而影响RNA分子的效力,降低其干扰效果。
要克服这些限制,需要更好的RNA干扰技术方案和策略的开发,以及更明确的RNA递送体系。
在未来,我们需要更多科学家的努力和技术创新,在解决RNA干扰技术的有效性方面,迈出新的步伐。
二、靶向选择难度大RNA干扰技术在治疗疾病时,需要选定适合的目标基因并进行干扰治疗。
然而,基因的整体性和复杂性使得对RNA干扰技术的靶向选择变得相当复杂。
对于一些不仅受单个基因控制的疾病,如癌症等,要确定RNA干扰技术的靶点尤为困难。
此外,还需考虑RNA干扰技术的耐受性、毒性和安全性等方面的问题。
如果我们不能解决这些问题,RNA干扰技术的应用将会遇到难以逾越的障碍。
三、安全性问题困扰RNA干扰技术在基因治疗中的应用,必须考虑如何保证其安全。
但是,在RNA干扰技术应用过程中,可能会导致一些安全风险。
如何确保RNA干扰技术的安全性,是RNA干扰技术应用的关键。
因此,在RNA干扰技术的研究中,安全性问题的解决被赋予了极高的重要性。
仅有足够的安全性评估和规避措施,我们才能确信RNA干扰技术的应用是安全的。
如果不通过一系列的安全检验和筛选,RNA干扰技术无法从实验室走向临床,正式进入基因治疗的阶段。
四、治疗成本问题与大量基因治疗技术一样,RNA干扰技术的治疗成本也是一个重要因素。
现有的RNA干扰技术开发和生产成本较高,限制了RNA干扰技术在基因治疗中的应用范围。
动物体内转染(Entranster)答疑
动物体内转染答疑----用RNA或DNA直接注射动物完成干扰和表达动物体内转染,简单地说,就是用RNA和DNA直接打动物完成干扰和表达。
再通俗地说,用合成的(RNA)或者提取的核酸(DNA),就可以完成以前的动物转基因或者基因敲除的实验,无需再用病毒或者基因敲除动物。
实验周期可以缩短为几天,花费几千元即可进行实验。
动物体内转染技术的出现,让广大生物医学研究者,轻松进行动物的基因干扰、导入等操作。
尤其是临床医学工作者,可以在很少工作量较少经费的情况下,直接针对研究的疾病进行动物实验,发表高水平文章。
比如在英格恩客户已发表的文章中,有尾静脉注射DNA研究治疗病毒性心肌炎,有皮下肿瘤注射miRNA 研究治疗结肠癌,有脑室注射siRNA研究脑缺血机理,有皮肤涂抹siRNA治疗皮肤瘢痕等。
这些研究都非常有临床和现实意义。
由于动物体内转染技术应用的时间不长,对这种崭新的技术人们还不太了解。
此次受丁香园邀请,特开此动物体内转染相关实验技术答疑专帖。
对站友们提出的问题给予解答,希望能够和大家相互学习,共同进步。
任何与动物体内转染有关的问题(包括实验设计、产品、实验过程、结果分析、文献等问题),大家尽管提出,我们会尽力解答,也欢迎站友们参加讨论。
技术资料目录:1.体内转染试剂的原理和方法1).动物体内转染技术可以做什么?2).体内转染的原理3).体内转染的过程4).体内转染需要的实验条件5).体内转染适合进行怎样的实验6).体内转染可以在哪些组织器官进行7).应用体内转染试剂发表的部分文献8).动物体内转染和病毒感染的比较9).动物体内转染和基因敲除的比较2.体内转染实验的设计1).需要的材料2).需要的时间3).需要的费用4).常见的结果检测方法3.体内转染过程相关问题及解答1).体内转染试剂对动物有什么影响?2).注射后,试剂是如何在体内分布的,有靶向性吗?3).转染试剂和核酸需要使用多少?提问与解答:1、如何技术上解决(排除)RNAi的非特异性?是否需要复原实验(Rescue Experiment)。
分子生物学知识:RNA干扰技术在植物和动物基因沉默上的应用
分子生物学知识:RNA干扰技术在植物和动物基因沉默上的应用随着分子生物学技术的不断发展,越来越多的研究人员开始尝试利用RNA干扰技术对植物和动物的基因进行沉默。
RNA干扰技术是一种利用RNA分子对靶基因进行沉默的技术,被广泛应用于细胞生物学和分子生物学领域。
在植物和动物中,RNA干扰技术也已成为一种常用的基因沉默方法。
本文旨在介绍RNA干扰技术在植物和动物基因沉默上的应用。
一、RNA干扰技术的基本原理RNA干扰技术是一种靶向性比较高的基因沉默技术。
其基本原理是利用RNA分子特异性的控制靶基因的表达。
RNA干扰分为两种机制,其中一种是通过小RNAs引起沉默,另一种则是通过siRNA引起沉默。
在植物和动物中,RNA干扰技术主要通过siRNA引起基因沉默。
siRNA是一种21-25个核苷酸的短RNA分子。
siRNA能够与比较特异的靶基因的mRNA互相匹配,并形成RNA酶复合体。
该复合体能够切割靶基因的mRNA,从而导致靶基因的表达下降或者消失,这就是RNA干扰技术的基本原理。
二、RNA干扰技术在植物基因沉默中的应用在植物中,RNA干扰技术是一种有效的基因沉默方法。
利用RNA干扰技术可以沉默某些不需要或者不希望表达的基因,也可以帮助解析基因调控网络。
在植物中,RNA干扰技术主要通过两种方法实现,一种是利用植物自身的RNA干扰系统,另一种则是人工引入RNA干扰载体。
1.利用植物自身的RNA干扰系统植物本身就具有自身的RNA干扰机制。
植物中RNA干扰的效率一般比较低,但是其操作便捷,可以直接在目标植物中进行操作。
治理植物病害和提高植物营养品质的方面,RNA干扰在植物的生命科学中具有重要地位。
2.人工引入RNA干扰载体利用人工合成的RNA干扰载体是一种常用的方法。
通过植物转化技术把RNA载体导入植物体内,该载体会在植物体内引发RNA干扰反应,从而沉默目标基因。
利用基因工程的方法,科学家可以在RNA干扰载体中加入目标基因的核酸序列,这样当RNA干扰载体与细胞核染色体以及相关蛋白结合后,RNA将能够特异性地与靶标基因的mRNA相结合,导致该基因的沉默。
英格恩entranster转染试剂说明书
英格恩entranster转染试剂说明书一、产品概述英格恩 Entanster 转染试剂是一种用于转染外源 DNA/RNA 到细胞内的试剂。
它是经过优化的化学试剂组合,可以将外源 DNA/RNA 高效地传递到各种细胞中,并促进其定向表达。
本试剂适用于体外转染实验和基因工程研究,具有高转染效率、低细胞毒性、简单易用等优点。
二、试剂成分英格恩 Entanster 转染试剂主要成分包括转染缓冲液和转染增强剂。
转染缓冲液中包含有机溶剂、非离子表面活性剂等,用于稳定 DNA/RNA与转染剂的结合。
转染增强剂含有具有阴离子表面活性剂、脂质、蛋白质等物质,可以提高细胞膜通透性和转染效率。
三、使用说明1.储存和稀释:试剂应储存于-20℃的冰箱中,保持干燥和避光。
使用前需要将试剂溶解在适当体积的转染缓冲液中,最佳稀释比例为1:9、溶液需充分混匀,离心并去除任何沉淀物。
2.样品准备:在转染前,将目标DNA/RNA溶解在适当的缓冲液中,浓度通常在0.1-1μg/μL最佳。
确保样品充分溶解并无明显沉淀。
3.转染操作:对于已经培养至适当倍数的细胞,将细胞用预先暖和的转染缓冲液洗涤一次,并去除缓冲液。
将转染缓冲液和溶解好的目标DNA/RNA混合,稍微搅拌均匀。
与此同时,将适量的转染增强剂加入到混合物中,充分混合。
然后将混合物直接滴加到细胞上,并轻轻摇晃培养板以确保混合物均匀分布。
4.培养和检测:将含有转染混合物的培养板放回恒温培养箱中,保持恒定的温度和CO2浓度。
培养时间和温度根据需要进行调整,通常在24-48小时后可以进行下一步实验或观察。
四、注意事项1.试剂需保存在干燥、阴凉、避光的环境中,避免结冰或暴露在高温环境中。
2.操作中需佩戴手套并遵循生物安全实验操作规范。
3.使用前需充分摇匀试剂瓶,确保所有试剂成分充分混合均匀。
4.转染缓冲液中的有机溶剂可能对一些细胞有毒性,因此在选择试剂时应参考相关文献或尝试不同的浓度和时间,以确定最佳条件。
rna干扰的名词解释
rna干扰的名词解释RNA干扰:探索基因调控的新领域近年来,一个名词在生物学领域频繁出现,它就是“RNA干扰”。
作为一种重要的基因调控机制,RNA干扰在生物学研究中扮演着重要的角色。
本文将带您深入了解RNA干扰的概念、机制和应用。
一、RNA干扰的概念RNA干扰,全称为RNA interference,是一种通过RNA分子调控基因表达的过程。
简而言之,它是一种通过降解或抑制特定基因产物的方式,来调节这些基因表达和功能的现象。
二、RNA干扰的机制1. 小干扰RNA(siRNA)的产生RNA干扰的开始是由于产生小干扰RNA(siRNA)。
当外源的双链RNA (dsRNA)或内源性的转录产物具备一定的结构特征,即能够被核酸内切酶识别并切割,从而形成长度约为20-24核苷酸的小干扰RNA。
2. siRNA的导入产生的siRNA会与RNA诱导复合物(RISC)结合,这个复合体能够识别和结合与siRNA序列互补的mRNA分子。
导入过程确保siRNA与目标mRNA结合,从而催化这些mRNA的降解或抑制翻译。
3. mRNA降解或抑制翻译一旦siRNA与特定mRNA结合,RISC会切割这些mRNA分子,导致它们在细胞内降解。
如果切割发生在编码区,会导致部分或完全的mRNA降解;如果切割发生在非编码区,会引起mRNA的转译抑制,从而阻止蛋白质的合成。
三、RNA干扰的应用1. 基因沉默研究RNA干扰为研究基因功能提供了强有力的工具。
通过选择性地抑制或沉默特定基因,在细胞和生物体中观察这些变化,可以揭示基因在发育、分化、疾病等方面的重要作用。
2. 药物研发RNA干扰技术为药物研发提供了新途径。
通过利用siRNA特异地靶向基因表达,可以高效地减少特定蛋白质的产生,从而对许多疾病进行治疗。
例如,肝癌、糖尿病和病毒感染等疾病的治疗已经取得了一定的成功。
3. 农业和食品安全RNA干扰不仅在医学领域应用广泛,也在农业和食品安全领域有着巨大潜力。
RNA干扰现象简介
RNA干扰现象简介RNA干扰(RNA interference,RNAi)是近年来生命科学领域最为重大的发现之一。
它是指小分子双链RNA可以特异性地降解或抑制同源mRNA表达,从而抑制或关闭特定基因表达的现象。
人们只要知道了某种疾病的致病基因,就可以设计出针对该基因mRNA的小分子干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA),抑制或封闭该致病基因的表达,从而达到治疗疾病的目的。
显然,在理论上,通过siRNA 几乎可以治疗所有的疾病,包括肿瘤、传染病、遗传性疾病等等,因而RNAi受到学术界普遍的关注,是目前最为热门的生命科学研究领域,也是未来最有发展前途的新药开发领域。
除此之外,RNAi技术还可以广泛应用于农业、林业、畜牧业和渔业等多种领域,进行良种培育、良种筛选和疾病治疗等。
可见,RNAi的应用非常广泛,具有巨大的市场发展空间。
但是,由于RNAi现象刚被发现不久,仅仅才14年的时间,无论国外还是国内,目前都缺乏有效的siRNA载体,这大大制约了RNAi 的应用,包括实验研究和药物开发。
目前市场上主流的siRNA转染试剂是脂质体类的转染试剂,它能将siRNA转染入多种体外培养的细胞株,但原代细胞、悬浮细胞的转染效果不是很好。
由于它是脂质体类的转染试剂,因而对培养细胞有一定毒性。
而英格恩生物独辟蹊径,转染载体的材料不是用传统的脂质体,而是纳米聚合物材料。
这种材料对细胞几乎没有毒性,转染效率在多数细胞株都可达到90%以上,在很多原代细胞中,转染效果也比较好。
更为难得的是,该公司的体内RNA转染试剂Entranster-in vivo,和核酸混合后,便可注射进动物体内,完成动物体内RNA干扰实验,十分便捷,是动物体内RNA 干扰实验的新创举。
【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。
RNA干扰在植物抗病中的应用研究
RNA干扰在植物抗病中的应用研究RNA干扰是一种基于寡核苷酸分子的基因沉默技术。
近年来,随着生命科学的发展,RNA干扰技术已经成为研究细胞、分子和基因功能的重要工具。
同时,RNA干扰技术具有很强的应用价值,目前已被广泛应用于植物、动物和微生物的研究中。
其中,RNA干扰在植物抗病中的应用研究更是备受关注。
RNA干扰首先被发现是在植物中的,因此,RNA干扰技术在植物领域的应用比其他领域要广泛得多。
RNA干扰技术是通过RNA介导的靶向基因沉默来实现抗病的。
RNA干扰技术主要有两种方式:一种是由小RNA在转录后切割RNA分子来实现靶向基因沉默;另一种是通过RNA介导的DNA甲基转移来沉默靶向的基因。
这两种方法都可以在植物抗病的研究中得到应用。
RNA干扰技术在植物病害抗性中的应用,不仅可以用于研究分子机制,还可以用于筛选侵染物敏感性基因、抗性基因和与植物与侵染物互作的信号通路分子。
目前,越来越多的研究人员使用RNA干扰技术来探究植物是否具有抗病性,以及如何提高植物的抗病能力。
除此之外,RNA干扰技术还可以用于解析病原体对植物产生的作用,并且可以防止某些病原体进攻植物。
例如,很多植物病原体会通过靶向寄主植物的抗性基因,来降低植物的抗病性。
通过利用RNA干扰技术来沉默这些病原体会降低植物感染的机会,从而提高植物的抗病能力。
RNA干扰技术在植物抗病中的应用研究还可以用于改良植物的基因组。
通过RNA干扰技术沉默抗病基因,可以将这些基因靶向到植物的某个特定部位,从而影响植物的生长和发育。
这种方法可以促进植物的进化,并且促使植物抵御更多的病害。
总结来说,RNA干扰技术是一种重要的基因沉默技术。
RNA干扰技术不仅可以用于研究植物与病原体的互作关系,而且还可以用于提高植物的抗病能力。
随着技术的不断改进和发展,RNA干扰技术在植物抗病中的应用前景将不断得到拓展。
RNA干扰机制
RNA干扰机制RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)是一种通过特定的RNA分子介导基因沉默的生物学过程。
它在基因调控和抗病防御等方面起着重要作用。
本文将介绍RNA干扰机制的基本原理和应用。
一、RNA干扰的基本原理RNA干扰最初是在植物领域被发现的,后来又在多种生物中得到确认。
RNA干扰通过使用双链RNA(dsRNA)或者小干扰RNA(siRNA)来介导基因的沉默。
在细胞中,dsRNA或siRNA被酶切成更短的小颗粒,称为RNA诱导沉默复合物(RNA-induced silencing complex,RISC)。
其中的一个RNA链成为主导链,另一条链被降解。
主导链与目标mRNA相互匹配,导致目标mRNA被RISC切割或者翻译抑制,从而使基因沉默。
二、RNA干扰机制的调控RNA干扰机制在细胞中受到多个因素的调控。
其中,调控最为重要的是Dicer和Ago蛋白。
Dicer是RNA干扰机制的核心酶,能够将长的dsRNA或者特定的发夹结构的RNA切割成21-23个核苷酸的siRNA。
这些siRNA片段被导入到RISC中形成活性复合物。
Ago蛋白则是RNA干扰过程中的另一个重要组成部分。
它能够与siRNA结合,从而诱导RISC对目标mRNA进行降解或者抑制翻译。
Ago蛋白在RNA干扰机制中发挥着关键的作用。
除了Dicer和Ago蛋白外,RNA干扰还受到其他多种蛋白质的调控,比如辅助因子和修饰酶等。
这些蛋白质的协同作用使RNA干扰机制更加精确和高效。
三、RNA干扰的生物学功能RNA干扰在生物学中具有多种功能。
首先,它参与了基因调控过程。
通过特异性地沉默特定基因的表达,RNA干扰在细胞中调节了基因的表达水平。
其次,RNA干扰在抗病防御中发挥作用。
生物体在感染病毒或者其他病原体时,会通过RNA干扰机制来抵御侵袭。
病毒或者外源性RNA会触发细胞产生siRNA,从而引发RNA干扰反应,最终抑制病毒复制。
如何进行动物体内RNA干扰实验
如何进行动物体内RNA干扰实验动物体内RNA转染,轻松进行RNA干扰,基因敲除、沉默实验,3天可得出结果。
下面以50μg的核酸与25μl转染试剂,总注射体积200μl,20g小鼠尾静脉注射为例说明。
局部注射不用稀释,直接根据需要把核酸和转染试剂混合即可使用。
1. 核酸的稀释。
将50μg核酸用适量无内毒素纯水稀释成1μg/μl,加入10%葡萄糖溶液(w/v)50μl,使葡萄糖终浓度为5%,终体积为100μl,充分混匀。
2. 转染试剂的稀释。
取25μl的Entranster TM-in vivo试剂用50μl的10%葡萄糖溶液稀释,并用纯水25μl补足,得到葡萄糖终浓度为5%,终体积为100μl液体,充分混匀。
3. 转染复合物形成。
立即将稀释后的转染试剂加入到稀释后的核酸溶液中,立即充分振荡混匀。
4. 室温静置15分钟。
配制好的转染复合物请即配即用,不宜长期存放。
5. 动物注射。
说明:1).尾静脉注射时请掌握注射技巧,一般选用远端1/3处静脉注射,如感觉到阻力和轻微隆起,请停止注射,重新寻找静脉进行操作,不要强力推注,否则容易将药液注射在尾部,导致尾部溃烂。
注射完成后移去针头,按压针孔10秒以上,防止药液流出。
2). 2.5mg/kg的给药剂量是起始给药剂量,如果动物可以耐受,可以按比例增加剂量,这样效果更好。
3).局部注射,尽可能多注射药液,有利于提高转染效果。
6. 基因表达检测。
一般来说,根据注射方法和靶器官的差异,12-48小时后基因表达效果较好。
7. 长期给药。
一次给药检测的最佳时间是注射后12-48小时。
如果需要维持长期效果,可以采用多次注射的方法,注射频度一般为每间隔2-3天一次,也可以根据实验情况适当延长至每7天一次。
动物体内转染(Entranster)答疑
动物体内转染答疑----用RNA或DNA直接注射动物完成干扰和表达动物体内转染,简单地说,就是用RNA和DNA直接打动物完成干扰和表达。
再通俗地说,用合成的(RNA)或者提取的核酸(DNA),就可以完成以前的动物转基因或者基因敲除的实验,无需再用病毒或者基因敲除动物。
实验周期可以缩短为几天,花费几千元即可进行实验。
动物体内转染技术的出现,让广大生物医学研究者,轻松进行动物的基因干扰、导入等操作。
尤其是临床医学工作者,可以在很少工作量较少经费的情况下,直接针对研究的疾病进行动物实验,发表高水平文章。
比如在英格恩客户已发表的文章中,有尾静脉注射DNA研究治疗病毒性心肌炎,有皮下肿瘤注射miRNA 研究治疗结肠癌,有脑室注射siRNA研究脑缺血机理,有皮肤涂抹siRNA治疗皮肤瘢痕等。
这些研究都非常有临床和现实意义。
由于动物体内转染技术应用的时间不长,对这种崭新的技术人们还不太了解。
此次受丁香园邀请,特开此动物体内转染相关实验技术答疑专帖。
对站友们提出的问题给予解答,希望能够和大家相互学习,共同进步。
任何与动物体内转染有关的问题(包括实验设计、产品、实验过程、结果分析、文献等问题),大家尽管提出,我们会尽力解答,也欢迎站友们参加讨论。
技术资料目录:1.体内转染试剂的原理和方法1).动物体内转染技术可以做什么?2).体内转染的原理3).体内转染的过程4).体内转染需要的实验条件5).体内转染适合进行怎样的实验6).体内转染可以在哪些组织器官进行7).应用体内转染试剂发表的部分文献8).动物体内转染和病毒感染的比较9).动物体内转染和基因敲除的比较2.体内转染实验的设计1).需要的材料2).需要的时间3).需要的费用4).常见的结果检测方法3.体内转染过程相关问题及解答1).体内转染试剂对动物有什么影响?2).注射后,试剂是如何在体内分布的,有靶向性吗?3).转染试剂和核酸需要使用多少?提问与解答:1、如何技术上解决(排除)RNAi的非特异性?是否需要复原实验(Rescue Experiment)。
RNA干扰的机制及其在基因功能研究中的应用
RNA干扰的机制及其在基因功能研究中的应用RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)是一种基因调控方式,是通过特定RNA序列的小分子介导的基因沉默。
RNAi技术的应用领域广泛,包括基因功能研究、药物发现和治疗等。
其中,RNAi技术在基因功能研究中的应用尤为重要。
本文将就RNA干扰的机制以及其在基因功能研究中的应用进行探讨。
一、RNA干扰的机制RNA干扰的机制主要包括两种,一种是siRNA介导的RNA干扰机制,另一种是miRNA介导的RNA干扰机制。
1. siRNA介导的RNA干扰机制siRNA是一种非编码的小分子RNA,由21-23个核苷酸组成。
siRNA通常由双链RNA分子通过RNaseⅢ酶切割形成,在细胞内介导 mRNA的降解。
siRNA结合核心酶复合物RNAinduced silencing complex(RISC)后,在 siRNA单链末端形成一个5'磷酸和一个3'羟基的端,形成稍稍不对称的"烟蒂"结构,从而增强RISC的稳定性。
然后,siRNA单链部分与mRNA的互补序列配对,导致mRNA的降解,从而抑制基因表达。
2. miRNA介导的RNA干扰机制miRNA也是由一段21-23个核苷酸的非编码RNA组成,类似于siRNA。
miRNA成熟后形成一个双链RNA分子,在小核苷酸元件上与RISC结合,RISC 通过识别miRNA单链分子上3'端的非完全互补序列,将其测量为25~30个核苷酸长度的单链RNA(miRNA)介导的RNA干扰机制。
最终,这种干扰形式也是通过让mRNA报废实现的。
二、RNA干扰在基因功能研究中的应用RNA干扰技术的应用可以使人们快速研究基因产物的生物功能和生理作用,得到关于基因调控的更加深入的认识。
RNA干扰应用于基因功能研究主要有以下几个方面。
1.原位杂交原位杂交是检测RNA表达与定位方式,探究mRNA的空间分布和细胞级别的表达模式。
rna干扰技术的原理与应用
rna干扰技术的原理与应用
RNA干扰技术是一种能够沉默特定基因表达的技术,它的原理是通过引入外源的小分子RNA(siRNA或miRNA)来靶向特定基因的mRNA,从而导致基因表达的沉默。
这种技术在分子生物学和基因治疗中具有广泛的应用。
RNA干扰技术的应用包括:
1. 基因研究:RNA干扰技术可以用于研究基因功能和关键途径,研究基因沉默对细胞生长、分化和疾病进程的影响。
2. 药物筛选:RNA干扰技术可以用于筛选潜在的治疗靶点和药物。
通过将siRNA或miRNA引入细胞,可以评估靶向基因的沉默对疾病模型的治疗效果。
3. 基因治疗:RNA干扰技术可以用于基因治疗,通过向细胞中引入siRNA或miRNA,可以靶向治疗许多疾病,如癌症、先天性疾病等。
总之,RNA干扰技术是一种有广泛应用前景的技术,可以用于研究基因功能和解析疾病机制,也可以用于靶向治疗很多疾病。
随着技术的进步和发展,RNA干扰技术将会成为分子生物学和基因治疗领域的重要工具。
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rna干扰的原理及其应用
RNA干扰的原理及其应用简介RNA干扰(RNA interference,简称RNAi)是一种由非编码RNA介导的基因沉默机制,通过在转录后水平调节基因表达。
RNAi在细胞内起着重要的生物学作用,并且已经广泛应用于基因功能研究、病原体控制和治疗等领域。
本文将介绍RNA干扰的原理及其在不同领域中的应用。
RNA干扰的原理RNA干扰主要涉及到以下几个关键步骤:1.siRNA的合成和处理: siRNA(small interfering RNA)是RNA干扰的关键组成部分,通常由双链RNA分子组成,长度约为20-25个核苷酸。
siRNA可以通过化学合成或基因表达得到,并且需要被细胞内的酶切成成熟的20-25个碱基的RNA分子。
2.RISC复合物形成:成熟的siRNA与RNA识别复合物(RNA-inducedsilencing complex,简称RISC)结合,形成RISC复合物。
RISC复合物中的Argonaute蛋白能够识别并结合到靶向RNA上。
3.靶向RNA的结合和降解: RISC复合物中的Argonaute蛋白通过碱基互补配对,与靶向RNA上的互补序列结合。
这种结合会引导底物RNA的降解,从而实现基因的沉默和调节。
RNA干扰的应用基因功能研究RNA干扰已经成为研究基因功能的重要工具之一。
通过设计和合成特定的siRNA,可以将目标基因进行针对性地沉默,从而观察该基因敲除后的影响。
这种方法被广泛应用于细胞和动物模型中的基因功能研究。
通过RNA干扰技术,我们可以揭示基因的生物学功能、信号通路以及与疾病相关的作用。
病原体控制RNA干扰还可以应用于病原体的控制和治疗。
病毒感染是许多疾病的主要原因之一,而RNA干扰可以通过特异性地沉默病毒基因组的转录和复制来抑制病毒感染。
同时,RNA干扰还可以通过沉默细菌或寄生虫等病原体的特定基因,来控制其传播和致病能力。
肿瘤治疗由于RNA干扰可以针对性地抑制癌细胞关键基因的表达,因此在肿瘤治疗中具有潜在的应用前景。
细胞转染(Entranster)注意事项
细胞转染注意事项
1.如为贴壁生长细胞,一般要求在转染前一日,必须应用胰酶处理成单细胞悬液,重新接种于培养皿或瓶,转染当日的细胞密度以70-90%(贴壁细胞)或
2×106-4×106细胞/ml(悬浮细胞)为宜,最好在转染前4h换一次新鲜培养液。
2.用于转染的质粒DNA必须无蛋白质,无RNA和其他化学物质的污染,OD260/280比值应在1.8以上。
3.培养基中的血清
在开始准备DNA和阳离子脂质体试剂稀释液时要使用无血清的培养基,因为血清会影响复合物的形成。
其实,只要在DNA-阳离子脂质体复合物形成时不含血清,在转染过程中是可以使用血清的。
4.培养基中的抗生素
抗生素是影响转染的培养基添加物。
这些抗生素一般对于真核细胞无毒,但阳离子脂质体试剂增加了细胞的通透性,使抗生素可以进入细胞。
这降低了细胞的活性,导致转染效率降低。
这时候可以选择英格恩生物的Entranster转染试剂,非脂质体试剂,培养基可加抗生素,避免了细胞染菌。
5.设置阳性对照和阴性对照。
6.一般在转染24-48h,靶基因即在细胞内表达。
根据不同的实验目的,24-48h 后即可进行靶基因表达的检测实验。
7.如若建立稳定的细胞系,则可对靶细胞进行筛选,根据不同基因载体中所含有的抗性标志选用相应的药物,常用的真核表达基因载体的标志物有潮霉素和新霉素等。
lncRNA细胞转染(Entranster)实验步骤
下面以Entranster—R4000试剂为例,说一下lncRNA转染步骤(24孔板)
1.提前1天细胞种植
贴壁细胞:提前一天将细胞种植在24孔板中,以转染时细胞汇合度(Confluence)在30%左右为宜,转染前全培养基总量为0.45ml。
悬浮细胞:采用对数生长期的细胞,数量为常规培养细胞数的1/3进行转染实验。
如某细胞常规培养的细胞数是6×105,那么就用2×105的细胞进行转染。
2.转染过程
⑴取1ug(50pmol)的lncRNA,加入一定量无血清稀释液,充分混匀,制成RNA稀
释液,终体积为25μl.
注意:无血清稀释液建议采用OPTI-MEM、无血清DMEM或1640.
⑵取1。
5ul的Entranster TM-R4000,然后加入24ul无血清稀释液体,充分混匀,制
成Entranster TM-R4000稀释液,终体积为25μl.室温静置5分钟。
⑶将Entranster TM—R4000稀释液和RNA稀释液充分混合(可用振荡器振荡或用加
样器吹吸10次以上)混合,室温静置15分钟。
转染复合物制备完成。
⑷将50μl转染复合物滴加到有0。
45ml全培养基(可含10%血清和抗生素)的细
胞上,前后移动培养皿,混合均匀.
注意:对本试剂,采用含血清的全培养基有助于提升转染效率。
⑸转染后6小时观察细胞状态,如状态良好可不必更换培养基,继续培养24—96
小时得到结果。
RNA干扰技术的特点
RNA干扰技术的特点1. 高效性:RNA干扰技术可以高效且特异地抑制目标基因的表达。
通过有效选择合适的siRNA序列或shRNA序列,可以实现高水平的基因沉默效果。
2.快速性:相比传统的基因沉默技术,如转基因动物等,RNA干扰技术具有更快的实验周期。
一旦合适的RNA干扰分子序列设计成功,通过简单的转染操作即可迅速实现目标基因的沉默。
3. 低成本:RNA干扰技术相对于其他基因沉默技术来说成本较低,转染试剂和siRNA/shRNA的合成费用相对较低。
4. 灵活性:RNA干扰技术可以通过设计不同的siRNA或shRNA序列来同时沉默多个基因。
通过靶向不同的基因,可以探究不同基因间的相互作用和调控机制。
5.可选择性:RNA干扰技术具有高度选择性,可以靶向任何特定的基因。
可以根据需求选择特定的基因进行沉默,从而研究其功能和相应的生物学过程。
6.适用性广泛:RNA干扰技术广泛应用于各个领域的研究。
无论是在体外细胞培养中还是在体内动物模型中,都可以通过RNA干扰技术实现特定基因的沉默。
7.高效快速地筛选功能基因:RNA干扰技术可通过筛选方法快速找到与其中一种表型相关的靶向基因,从而快速识别功能基因。
8.重复性高:RNA干扰技术使用简单,实验重复性高。
通过仔细优化实验条件和合理设计对照组,可以确保实验结果的可靠性和可重复性。
9.高度专一性:RNA干扰技术的靶向性非常高,只会降解特定的目标mRNA,不会对其他非特定的基因产生影响。
10.适应于多种细胞类型:RNA干扰技术适用于多种细胞类型,包括哺乳动物细胞、昆虫细胞、真菌细胞等,使其成为许多生命科学研究领域的有力工具。
总之,RNA干扰技术具有高效快速、低成本、灵活性和高度选择性等特点,广泛应用于研究基因功能、研究疾病发生机制等方面。
随着技术的不断发展,RNA干扰技术在基因沉默研究领域的应用前景非常广阔。
RNA干扰名词解释
RNA干扰名词解释RNA干扰(RNA interference, RNAi)是一种在基因表达调控过程中起关键作用的现象,也是一种常用的实验技术。
RNA干扰是指通过引入外源双链RNA(dsRNA),使其与特定的目标RNA序列产生互补配对,从而导致目标RNA降解或抑制其翻译的过程。
RNA干扰分为内源性RNA干扰和外源性RNA干扰。
内源性RNA干扰是生物体自身具备的一种防御机制,通过特定的酶(Dicer和Argonaute等)将dsRNA切割成长度约为21-25个核苷酸的小分子siRNA(小干扰RNA),然后与Argonaute蛋白结合形成RNA-诱导沉默复合物(RISC),通过互补配对特异性地降解目标mRNA或抑制其翻译。
外源性RNA干扰则是通过外源方法将dsRNA或人工合成的siRNA导入细胞内,引发类似的干扰效应。
RNA干扰在生物学研究中广泛应用。
通过选择合适的dsRNA序列,可以针对特定基因进行干扰,研究该基因的功能和调控机制。
通过抑制目标基因的表达,可以研究其对生物体或细胞的功能影响,验证其在生命过程中的重要性。
此外,RNA干扰还可以用于筛选基因库,寻找参与特定生理过程的新基因,或在疾病治疗中靶向抑制特定基因的表达。
RNA干扰技术的应用还包括在植物和动物遗传改良中。
通过选择性地抑制目标基因的表达,可以引起特定性状的变化,例如提高作物产量、增强抗病性等。
此外,RNA干扰还可以用于治疗疾病,例如通过沉默特定基因来治疗癌症、病毒感染等。
虽然RNA干扰技术有着广泛的应用前景,但也存在一些限制。
首先,由于dsRNA的特异性是通过互补配对实现的,因此如果引入的dsRNA序列与其他靶标RNA序列存在部分相似性,也可能对其产生干扰,导致误识别和副作用。
其次,外源性RNA干扰技术在某些细胞类型和生物体中的效率较低,对于特定的细胞类型和生物体,可能需要进行优化和改进。
综上所述,RNA干扰是一种重要的基因表达调控机制,并且具有广泛的应用潜力。
什么是RNA干扰
什么是RNA干预或RNA干扰(RNA interference,RNAi)?一、定义RNA干预或RNA干扰(RNA interference,RNAi)作为一种生物学现象,它是由双链RNA(dsRNA)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。
可以对内源mRNA,也可以对外源mRNA为降解目标,这种基因沉默现象是一种核苷酸序列特异性的自我防御机制。
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。
二、发现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,反义和正义RNA都阻断了基因的表达。
1998年,Andrew Fire的研究证明正起作用的是双链RNA。
这些双链RNA是体外转录正义RNA时生成的。
这种双链RNA对基因表达的阻断作用被称为RNA干预或干扰。
随后的研究中发现,RNAi现象广泛存在于真核生物体内,可用来抵御病毒的感染,阻断转座子的作用。
RNAi目前作为一种应用广泛的生物研究技术和生物工程技术,具有多方面的用途。
三、作用机理细胞利用Dicer酶(参与RNAi反应的Dicer酶为RNA酶Ⅲ家族的一个成员,它能切割双链RNA,Dicer酶包括一个螺旋酶结构域,两个RNA酶Ⅲ结构域,一个双链RNA结合位点。
)将双链RNA切割裂解成21到23个核苷酸的片断,称为短干预或短干扰RNA(short interference RNA,siRNA)或微RNA(microRNA)。
外源dsRNA或内源pre-miRNA可被Dicer酶加工并掺入到RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC),使mRNA分子引发翻译阻遏(translational repression)。
外源dsRNA或内源pre-miRNA掺入到RNA诱导的转录沉默复合体(RNA-induced transcriptional silencing complex,RITS)中会诱导基因组保持活性如组蛋白甲基化(histone methylation)和染色质重组织(chromatin reorganization)。
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RNA干扰(RNA interference,RNAi)是近年来生命科学领域最为重大的发现之一。
它是指小分子双链RNA可以特异性地降解或抑制同源mRNA表达,从而抑制或关闭特定基因表达的现象。
人们只要知道了某种疾病的致病基因,就可以设计出针对该基因mRNA的小分子干扰RNA(Small interfering RNA,siRNA),抑制或封闭该致病基因的表达,从而达到治疗疾病的目的。
显然,在理论上,通过siRNA几乎可以治疗所有的疾病,包括肿瘤、传染病、遗传性疾病等等,因而RNAi受到学术界普遍的关注,是目前最为热门的生命科学研究领域,也是未来最有发展前途的新药开发领域。
除此之外,RNAi技术还可以广泛应用于农业、林业、畜牧业和渔业等多种领域,进行良种培育、良种筛选和疾病治疗等。
可见,RNAi的应用非常广泛,具有巨大的市场发展空间。
但是,由于RNAi现象刚被发现不久,仅仅才14年的时间,无论国外还是国内,目前都缺乏有效的siRNA载体,这大大制约了RNAi的应用,包括实验研究和药物开发。
目前市场上主流的siRNA转染试剂是脂质体类的转染试剂,它能将siRNA转染入多种体外培养的细胞株,但原代细胞、悬浮细胞的转染效果不是很好。
由于它是脂质体类的转染试剂,因而对培养细胞有一定毒性。
而英格恩生物独辟蹊径,转染载体的材料不是用传统的脂质体,而是纳米聚合物材料。
这种材料对细胞几乎没有毒性,转染效率在多数细胞株都可达到90%以上,在很多原代细胞中,转染效果也比较好。
更为难得的是,该公司的体内RNA转染试剂Entranster-in vivo,和核酸混合后,便可注射进动物体内,完成动物体内RNA干扰实验,十分便捷,是动物体内RNA干扰实验的新创举。