tasiRNA研究进展
靶向白血病特异性转录调节因子融合蛋白siRNA的研究进展
M L A 6 M L A 1 等融合蛋白。研究表明针对 L/ F 和 L / F q 具有酪氨酸激酶作用的异位融合蛋 白干扰可降低 白 血病细胞的增生 ; 白血病特异性转录调节因子融合 对
蛋 白干扰可 降低 白血 病细胞 的增生并 促其分 化 , 针 如
・
特别 关 注 ・
靶 向 白血病 特 异性 转 录调 节 因子 融合 蛋 白 s N 的研 究 进展 i A R
赵 午莉 邵荣光
白血病是 血 液 系统 的恶 性疾 病 。在 各种 致 癌 因 子 的作用下 , 血细胞 分 化受 阻且增 生 能力 增 强 , 导致
对 B R—A LmR A的 s N C B N i A可 以显 著地 降低 白血 R 病 细胞 的增 生 , 进 白血病 细 胞 的凋亡 _ ; 对 T L 促 1针 E
基 金 项 目: 家 重 点 基 础 研 究 发 展 计 划 ( 7 国 9 3计 划 )项 目 (0 9 B 2 87 ; 2 0 C 5 10 ) 国家 自然科学研 究基金项 目(0 7 53)教 育部博 37 2 8 ;
士点 基 金 (0 70 3 1 ) 20 02 0 7
结合位点未受影响, 提示 A L/ T 8 M 1M G 在潜在的致 白 血病作 用 中除了抑制 野生 型 A 1的作 用外 , 影 响 ML 也 M G 对血细胞转 录的调控 。H i ne h 采用 T8 6 e er c 等 J d i
—
血细胞无限增生且替代 了原有的正常细胞 , 了白 诱发 血病 。与大多数 实 体 瘤不 同 , 过 5 % 的 白血 病病 超 0
例 有明显 的特 异 染 色 体 改 变 , 比如 染 色体 异 位 和 翻 转, 而且 白血病 和实体 瘤相 比具 有更强 的变异基 因稳
siRNA与癌症治疗
04
的最新进展
针对特定癌症类型的最新研究
肺癌
研究显示,sirna可靶向肺癌细胞中的致癌基因, 抑制其表达,从而抑制肿瘤生长。
乳腺癌
sirna被用于沉默乳腺癌细胞中致癌基因的表达, 降低肿瘤细胞的增殖和转移能力。
结直肠癌
sirna被用于抑制结直肠癌细胞中致癌基因的表达, 降低肿瘤细胞的生长和扩散。
联合治疗策略的探索
特性
sirna具有高度的特异性,能够针对特定的基因进行调控。此外,sirna还具有稳 定性、易于合成和低毒性的特点,使其成为一种有前途的生物治疗手段。
SIRNA的作用机制
识别
sirna通过碱基配对与mRNA结合,特异性地识别并 抑制特定基因的表达。
沉默
sirna与mRNA结合后,引发rna降解,从而在转录后 水平抑制特定基因的表达。
胞的抗原表达,增强肿瘤细胞对免疫细胞的识别和杀伤敏感性。
SIRNA在癌症治疗中
03
的挑战和前景
克服生物屏障
稳定性和保护
在体内环境中,sirna容易受到核酸酶的降解,因此需要采 取措施来保护sirna不被降解。
穿透细胞膜
sirna需要通过细胞膜才能进入细胞,但细胞膜对sirna的通透 性较低,因此需要寻找有效的方法来提高sirna的细胞膜穿透能
调节
sirna可以调节细胞内多种基因的表达,包括致癌基因 和抑癌基因,因此对癌症治疗具有重要意义。
SIRNA的优点和局限性
优点
sirna具有高度的特异性,能够针对 特定的基因进行调控;同时,sirna 还具有稳定性、易于合成和低毒性的 特点。
局限性
sirna的作用机制较为复杂,目前对其 作用机制的理解尚不完全;此外, sirna的体内稳定性、细胞摄取率和靶 向特异性等方面仍需进一步改进。
siRNA脱靶效应研究进展
收稿日期: 2007-01-28 作者简介: 邹凌云( 1979-) , 男, 湖南人, 博士研究生, 研究方向: 生物信息学; Tel: 0731-4574991; E-mail: zoulingyun@nudt.edu.cn 通讯作者: 王正志( 1946-) , 男, 上海人, 教授, 研究方向: 生物信息学; Tel: 0731-4574991
siRNA的应用研究进展
siRNA的应用研究进展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可以特异性地降解同源mRNA,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 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siRNA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。
因为siRNA在生物功能研究、疾病治疗和新药研发方面具有非常重大的应用价值,2002年,著名的美国《科学》杂志将其评为世界十大科技成果之首。
2006年,发现RNA干扰现象的美国科学安德鲁·法厄被授予诺贝尔生理及医学奖。
一般地,科学家从成果发表到获得诺贝尔医学奖需要等待20多年以上的时间,但安德鲁·法厄从发现RNA干扰现象到获得诺贝尔医学奖只用了8年的时间,是迄今为止获得诺贝尔医学奖最快的科学家,这充分证明了国际科学界对RNA干扰成果的认可。
一、siRNA载体的应用分析如上所述,作为抑制基因表达的有效工具,siRNA具有非常广泛的应用。
目前,几乎所有的分子生物学实验室和核酸药物开发厂商,都会用到siRNA作为研究手段。
但是,siRNA不能单独应用,它必须与运载工具也就是载体搭配才能转运到机体组织和细胞内发挥作用。
因而,siRNA的应用领域就是其载体的应用领域。
具体地说,siRNA与载体结合可用于以下研究:1、基因功能研究:由于siRNA具有很好的特异性和有效的干扰活力,可以使特定基因沉默,获其功能丧失或降低突变,因此可以作为功能基因组学的一种强有力的研究工具。
已有研究表明siRNA能够在哺乳动物中抑制特定基因的表达,而且抑制基因表达的时间可以控制在发育的任何阶段,产生类似基因敲除的效应。
siRNA脱靶效应研究进展
路径上的调控因子的大规模基因敲除实验中, 筛 选 出 来 的 一 些 候 选 因 子 被 证 实 是 由 于 siRNA 沉 默 了 决 定 HIF -1 活 性 的 氧 调 节 亚 单 元 HIF -1α而 表 达 的 [3]。 而 在 一 个 以 持 家 基 因 Cyclophilin B 和 DBI ( diazepam-binding inhibitor) 为 靶 的 RNAi 实 验 中 , siRNA 诱 导 了 一 个 与 靶 无 关 的 细 胞 发 育 表 型 , 是 由 于 其 与 序 列 互 补 度 高 的 非 靶 基 因 作 用 引 发 的[4]。 其 它 一 些 类 似 的 研 究 也 都 表 明 , siRNA 作 用 过 程 中 存 在非特异性, 可能与非靶基因之外的其它基因作用 而非特异地阻断基因表达, 产生意料之外的效用, 称 为 siRNA 脱 靶 效 应 ( off-target effects, OTEs) 。目 前 已 知 脱 靶 效 应 在 mRNA 水 平 和 蛋 白 质 表 达 水 平 上 都 能 够 检 测 出 来[5]。RNA 干 扰 的 这 种 非 特 异 性 可 能 导 致 无 法 正 确 解 释 基 因 功 能 , 以 及 导 致 RNAi 技 术
Ke y words : R NA interference siR NA off- target effects
RNA 干 扰 ( RNA interference, RNAi) 过 程 中 , 短 干 扰 RNA( short interference RNA, siRNA) 与 靶 基 因 的 结 合 是 高 度 特 异 的 , 因 此 , RNAi 技 术 被 广 泛 用 来 抑 制 特 定 基 因 的 表 达 。该 技 术 的 出 现 被 认 为 在 治 疗 肿 瘤 和 其 他 疾 病 方 面 有 着 光 明 的 应 用 前 景 [1]。 最 初 人 们 认 为 RNAi 需 要 siRNA 和 靶 mRNA 在 序 列 上 高度一致才能实现, 因而最初所观测到的一些脱靶 基因沉默都被当作不合理的事件给忽略掉了。 Jackon 等 人 利 用 基 因 表 达 切 面 研 究 人 体 细 胞 内 siRNA 引 导 的 基 因 沉 默 的 特 异 性 性 质 , 得 到 的 转 录 剖 面 显 示 出 siRNA 特 异 信 号 而 不 是 靶 特 异 信 号 , 其 中 包 括 拥 有 少 于 11 个 连 续 核 苷 酸 与 siRNA 一 致 的 非 靶 基 因 直 接 沉 默 [2]。 在 使 用 RNAi 技 术 识 别 人 类 低 氧 诱 导 因 子 ( Hypoxia -inducible factor -1 , HIF -1 )
SiRNA研究进展
SiRNA研究进展摘要:小分子干扰RNA是外源性双链RNA 的加工产物,在细胞内能介导RNA干扰效应,识别特异性mRNA,沉默同源基因表达。
其特异性和高效性显示出很高的实用价值,siRNA已成为许多疾病潜在的治疗手段。
对于siRNA的应用,尽管还需要在减少非特异反应,发掘高效递送载体,应对新的基因变异等方面进行深入研究,但其可望在抗病毒、肿瘤治疗和癌症治疗等许多领域发挥治疗作用。
关键词:小分子干扰RNA,RNA干扰,基因治疗,递送载体Abstract: Small interfering RNA ( siRNA ) is the processing product of exogenous double strand RNA( dsRNA ). siRNA mediate the RNA interference( RNAi ) , induce the degradation o f endogenous mRNA with homology showing high specificity and thus generate excited potential of therapeutic application . Although the obstacles including reduce non-specific effect establish high-efficient delivery system and facing the new mutation are needed to harnessed , recent preclinical studies suggest that siRNA hold great promise for the treat ment of various diseases.Key words:SiRNA, RNAi, gene therapy, delivery carriers1 SiRNA简介及RNAi作用机理SiRNA是一种小RNA分子(21-25核苷酸),由Dicer(RNAase Ⅲ家族中对双链RNA 具有特异性的酶)加工而成。
纳米材料转运siRNA在肿瘤治疗中的研究进展汇总
纳米材料转运siRNA在肿瘤治疗中的研究进展摘要RNA干扰及其作用机制被发现以来,外源性的小干扰RNA(siRNA)已广泛地用于从基础研究到临床实践的很多领域。
然而,如何有效地、特异地将siRNA转运至靶细胞始终是使用者关注的重点,并已逐步成为siRNA应用于临床治疗的瓶颈问题之一。
虽然基于病毒载体的RNA 干扰既具有靶向性也显示出高转染效率,但病毒可能引起突变或者免疫原性等问题。
纳米材料是典型的非病毒载体,尺寸小、易修饰,而且能够有效携带siRNA进入细胞并诱导RNA干扰。
近年来,人们利用siRNA研究癌基因的功能,在癌症治疗方面取得了重大进展。
本文回顾了纳米材料转运siRNA在癌症治疗领域相关研究。
关键词:纳米材料,siRNA,siRNA转运,RNA干扰1998年Fire等人发现在秀丽隐杆线虫中进行反义RNA抑制实验时,作为对照加入的双链RNA相比正义或反义RNA显示出更强地特异性阻断相应基因表达的效果,并且将这种现象命名为RNA干扰[1]。
2001年,Elbashir等将人工合成的21个核苷酸的双链RNA导入到哺乳细胞中,同样发现了这种序列特异性地阻断基因表达的RNA干扰现象[2]。
自从RNAi发现以来,制药公司对siRNA药物的研发热情空前高涨,siRNA 药物在基因疾病、艾滋病、肿瘤等人类目前束手无策的疾病上显现出极大的应用潜力。
短短十几年,人们已经利用siRNA 作为药物治疗多种疾病。
本文总结了最近纳米材料转运siRNA在癌症治疗领域的相关研究。
首先,简单介绍了siRNA的作用机制及其在癌症治疗方法的发展;然后,介绍了无机及有机纳米材料转运siRNA的研究工作;接下来,介绍了纳米材料转运siRNA在临床治疗中的应用;最后,对纳米材料转运siRNA在癌症治疗领域应用的挑战和前景进行了展望。
siRNA作用机制及其癌症治疗潜力长的双链RNA被Dicer酶剪切成21-23个核苷酸组成的双链RNA 或者直接导入人工合成的siRNA后,与细胞质中的若干个蛋白组成的沉默复合体(RNA.induced silencing complex,RISC) 结合,并且RISC中的Argonaute 2蛋白将siRNA解旋成单链,其正义链被剪切下来并在细胞质中被降解掉。
siRNA的名词解释
siRNA的名词解释siRNA(short interfering RNA),也称为短干扰RNA,是一种短小的双链RNA分子,通常由21到23个碱基对组成。
与其它类型的RNA分子不同,siRNA在细胞内发挥着关键的调控作用。
在过去的几十年里,科学家对siRNA进行了广泛的研究,并且已经发现了许多关于siRNA的重要发现。
1. siRNA的发现和起源siRNA最早是在1998年由美国的科学家发现的。
当时,他们发现引入双链RNA分子到寄生虫的细胞中,能够抑制特定基因的表达。
这个发现引起了科学界的广泛关注,并且开创了RNA干扰研究的新领域。
之后的研究表明,siRNA并不仅存在于寄生虫中,而且在许多其他的生物中也有广泛存在。
这些研究揭示了siRNA起源的普遍性和重要性。
2. siRNA的作用机制siRNA发挥作用的机制可以分为两个阶段:siRNA的合成和siRNA的靶向降解。
首先,siRNA通过一个复杂的合成过程来产生。
通常,siRNA是由一种酶(Dicer 酶)切割长的双链RNA前体,形成短双链RNA。
然后,短双链RNA被一个蛋白质复合体(RNA诱导沉默复合体)识别。
该复合体将siRNA中的其中一个链条加载到复合体中,并将其用作导向靶标基因降解的模板。
一旦siRNA和复合体形成,它们会与目标mRNA相互作用。
通常情况下,siRNA与mRNA的特定部位产生互补配对,形成siRNA-mRNA复合体。
这个复合体随后会被其他蛋白质复合体(RNase H和Exonuclease)识别和降解,以此来抑制目标mRNA的翻译和功能。
通过这种机制,siRNA能够选择性地沉默或抑制目标基因的表达。
这使得siRNA成为一种非常有潜力的生物分子工具,在基因功能研究、疾病治疗和生物技术应用等方面有着广泛的应用前景。
3. siRNA在基因功能研究中的应用由于siRNA能够有效地沉默特定基因,它被广泛应用于基因功能研究中。
科学家可以设计并合成特定的siRNA分子,用于沉默感兴趣的基因。
利用核糖核酸制剂改善癌症的放疗和化疗效果的研究进展
利用核糖核酸制剂改善癌症的放疗和化疗效果的研究进展随着科技的进步和研究的不断深入,癌症治疗方式也在不断创新和改进。
放疗和化疗是目前常用的癌症治疗方法,然而,由于肿瘤细胞的耐药性和放射治疗带来的不良反应,患者们在接受这些治疗的过程中面临着许多挑战。
为了克服这些问题,研究人员开始探索利用核糖核酸制剂改善癌症的放疗和化疗效果。
核糖核酸(RNA)是一种生物分子,具有多样化的功能。
在癌症治疗中,研究人员发现,RNA可以通过干扰癌细胞的遗传信息传递和蛋白质合成过程,从而抑制癌症细胞的增殖和生存。
这一发现引发了对RNA在癌症治疗中的应用的广泛兴趣。
一种利用RNA改善癌症治疗效果的方法是利用小干扰RNA(siRNA)。
siRNA是一种能够特异性靶向并降低癌症相关基因表达的RNA分子。
通过靶向特定的癌症相关基因,siRNA可以抑制癌细胞的增殖和生存。
研究人员已经开发出一种可以将siRNA转化为纳米颗粒的技术。
这些纳米颗粒可以通过体内靶向性输送系统将siRNA直接送达到癌细胞,从而提高siRNA的生物利用度和治疗效果。
一些实验研究显示,利用siRNA纳米颗粒制剂可以显著抑制肿瘤的生长和扩散,同时减少对健康组织的损伤。
另一种利用RNA改善癌症治疗效果的方法是利用微小RNA(miRNA)。
miRNA是一类具有调节基因表达功能的小RNA分子。
研究表明,miRNA在调控癌症发生和发展中起着关键作用。
通过调节特定基因的表达,miRNA可以抑制肿瘤的增殖、扩散和侵袭能力。
最近的研究显示,利用miRNA制剂可以显著提高肿瘤对放射治疗和化疗的敏感性,同时减少对正常组织的毒性作用。
例如,一项研究发现,在结直肠癌患者中,利用miRNA制剂可以提高化疗药物对肿瘤细胞的杀伤效果,同时降低对正常肠上皮细胞的损伤。
此外,研究人员还尝试利用RNA干扰技术改善放疗的效果。
RNA干扰是一种利用siRNA或shRNA(短发夹RNA)靶向性抑制特定基因表达的技术。
自身免疫病治疗中SiRNA的研究进展
自身免疫病治疗中SiRNA的研究进展关键词 RNA干扰,siRNA,基因沉默,自身免疫病摘要 RNA干扰(RNA interference, RNAi)是一种由小双链RNA有效地作用于同源RNA序列诱发的“基因沉默”,在探查基因功能和治疗人类疾病方面有广阔的应用前景。
小干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)是RNAi的主要介导者,它通过双链RNA(dsRNA)使同源基因沉默,也是最广泛使用的以核酸为基础来治疗疾病的基因沉默技术。
如今,siRNA已被应用于诸多研究领域,其在自身免疫病(如类风湿性关节炎、系统性红斑狼疮、多发性硬化等)中的研究也日益增多。
本文将对siRNA的发现、siRNA介导的基因沉默机制以及siRNA在自身免疫性疾病治疗中的应用进行综述。
[中图分类号][文献标识码]AThe Progress of siRNA in Autoimmune Diseases Treatment[Abstract] RNA interference (RNAi) is a process which induce gene silencing by small double-stranded RNA acting on its homologous RNA sequences and has broad application prospects in the exploration of gene functions and treatment of human diseases. SiRNA is one of the small RNA molecules which are central to RNA interference and is the most extensively used gene-silencing technique among the other nucleic-acid based treatment approaches. Nowadays, siRNA has been applied in many fields and also plays more and more important roles in autoimmune diseases, such as rheumatoid arthritis, multiple sclerosis and systemic lupus erythematosus, etc. This review intends to give the reader an overview of the regulatory roles and applications of siRNA in autoimmune diseases as well as the discovery of it, the mechanism of its mediating gene silencing.[Keywords] RNA interference,siRNA,gene silencing,autoimmune diseaseRNA干扰(RNA interference,RNAi)是指外源双链RNA进入细胞,可引起与其序列相同的转录基因mRNA降解的现象。
靶向白血病特异性转录调节因子融合蛋白siRNA的研究进展
・彷别关注・JMedRes,Feb2010,V01.39No.2靶向白血病特异性转录调节因子融合蛋白siRNA的研究进展赵午莉邵荣光白血病是血液系统的恶性疾病。
在各种致癌因子的作用下,血细胞分化受阻且增生能力增强,导致血细胞无限增生且替代了原有的正常细胞,诱发了白血病。
与大多数实体瘤不同,超过50%的白血病病例有明显的特异染色体改变,比如染色体异位和翻转,而且白血病和实体瘤相比具有更强的变异基因稳定性。
以上两点表明,靶向特异肿瘤基因的分子治疗对白血病来讲比实体瘤更有前景。
由于RNA干扰技术能使特异基因降解,高效抑制特异基因的表达,而不影响正常基冈的功能,因此采用siRNA对血液肿瘤的研究已有不少报道。
同时,针对肿瘤发病关键基因的RNA干扰治疗已经成为一种基因治疗的新措施。
白血病基因异位后产生的融合蛋白是白血病特异的分子标记。
融合前各蛋白均在血细胞的正常代谢或分化中起一定的作用,异位融合后所形成的异位融合蛋白多具有促增生或抑制分化的作用。
白细胞的一些转录因子在融合前,对血系干细胞分化为正常白细胞具有重要的作用,在异位融合后,所形成的白血病特异性转录调节因子融合蛋白大多具有促增生和抑分化作用。
融合蛋白从生物学功能来分主要有两类:一类是具有酪氨酸激酶作用的异位融合蛋白,女口BCR—ABL、TEL—PDGFR、NPM—ALK、FLT3、LYN等异位融合蛋白;另一类是具有抑制造血转录调控作用的异位融合蛋白(白血病特异性转录调节因子融合蛋白),如AMLl/MTG8、MLL—AF4、PML/RARct和TEL/AMLl,E2A—PBXl、CBFJ3/MYHl1,MLIJAFl0,MLL/AF6和MLL/AFlq等融合蛋白。
研究表明针对具有酪氨酸激酶作用的异位融合蛋白干扰可降低白血病细胞的增生;对白血病特异性转录调节因子融合蛋白干扰可降低白血病细胞的增生并促其分化,如针基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2009CB521807);国家自然科学研究基金项目(30772583);教育部博士点基金(20070023017)作者单位:100050中国医学科学院纠E京协和医学院医药生物技术研究所・6・对BCR—ABLmRNA的siRNA可以显著地降低白血病细胞的增生,促进白血病细胞的凋亡…;针对TEL—PDGFR的siRNA可以降低白血病细胞的增生能力,增强对抗癌药物的敏感性用心1;针对Lyn融合基因的siRNA对白血病细胞作用48h后可引起白血病细胞凋亡H1;针对AMLl/MTG8的siRNA能够增强诱导剂TGFl/vitaminD3对白血病细胞的分化作用HJ。
siRNA技术诱导基因沉默在骨科疾病中的研究进展
siRNA技术诱导基因沉默在骨科疾病中的研究进展【关键词】RNAi;siRNA;基因;骨科疾病中图分类号:R738.1文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.10031383.2016.02.023自从1998年Fire等[1]证实Guo等[2]发现的正义RNA抑制同源基因表达的现象为RNA干扰(RNA interference,RNAi)以来,RNAi技术经历了一个迅速发展的过程。
RNAi技术是利用双链RNA(doublestranded RNA,dsRNA)降解细胞内同源信使RNA(messenger RNA,mRNA),从而阻断特定基因表达,使细胞出现靶基因缺失的表型[3],具有高效、特异地沉默目的基因的特点[4],其种类包括:小干扰RNA(Small Interfering RNAs,siRNA)、微小RNA(Micro RNAs,miRNA)和短发夹RNA(Short Hairpin RNAs,shRNA)。
目前,RNAi技术已被视为分子医学领域的一个重大突破。
基于RNAi技术的性质特点及作用,其已被广泛应用于肿瘤[5]、抗病毒[6]以及遗传性疾病[7]等研究中。
尽管RNAi技术用于骨科疾病的研究尚处于初步阶段,但已经取得了一定的进步。
笔者就近年来siRNA技术诱导基因沉默在相关骨科疾病(比如骨关节炎、骨肉瘤、骨质疏松症和股骨头缺血性坏死)应用方面的研究作一综述。
1siRNA 技术在骨关节炎中的应用骨关节炎(Osteoarthritis,OA)是一种最常见的慢性骨关节疾病,可引起患者的关节活动受限。
随着年龄的增长,OA的发病率会逐渐增加。
然而,OA在发生和发展过程中所涉及的确切分子机制尚未阐明。
研究表明[8,9],OA的病因是多因素的,包括遗传易感性、老化、肥胖、关节畸形或关节损伤等。
针对严重OA的治疗,目前除了全关节置换手术外,尚未发现明显有效的干预措施来减缓OA的进展或延缓软骨的退化。
核酸靶向治疗癌症的研究进展
核酸靶向治疗癌症的研究进展近年来,核酸靶向治疗作为一种新型的治疗方法,备受研究者的关注。
不同于传统的放化疗,核酸靶向治疗具有高效、准确、无副作用等优点,已经被广泛应用于多种癌症的治疗中。
什么是核酸靶向治疗?核酸靶向治疗,顾名思义,即是通过有针对性的靶向核酸分子,比如siRNA(小干扰RNA)、miRNA(微小干扰RNA)、antisense DNA(反义DNA)等,来抑制致癌基因的表达,增强致癌基因的拮抗效应,最终达到治疗癌症的目的。
核酸分子在转录本水平靶向基因,其中的各种小分子具有不同的特性,但都是单链RNA分子,通常包括siRNA、shRNA、miRNA和PiwiRNA等。
siRNA是短小的(21-23bp),双链的RNA分子,ShRNA是同样的形式,但是对RNA干扰酶的依赖性更强。
MiRNA和PiwiRNA通常是单链的,更长,比如70bp或更长,在细胞的RNA结合蛋白(RBP)的辅助下,与特定的RISC和piRNA复合物结合,与基因的单链mRNA匹配,这样就使mRNA被降解,进而调控靶向基因的表达。
而antisense DNA则是通过互补配对靶向的方式来抑制基因的表达。
核酸靶向治疗的研究现状核酸靶向治疗是一种以基因为靶点的靶向治疗手段,它通过干预、抑制或消除治疗癌症的特定基因来抑制肿瘤细胞的生长,减轻或消除其对机体的危害。
近年来,这一治疗手段的研究已经取得了长足的进展。
1. siRNA的应用siRNA是双链RNA分子,研究表明它在肿瘤细胞中的高表述可导致细胞的凋亡。
因此, siRNA在癌症治疗中被广泛应用,不仅对单个基因进行靶向干扰,也可以对多个基因进行同时的干扰。
同时,由于siRNA具有高效性和特异性,使其成为肿瘤细胞生物学研究最常用的小分子检测工具之一。
2. miRNA的应用miRNA与siRNA类似,同样也可以用于癌症治疗。
miRNA通过与mRNA互补配对,调节特定靶向基因的表达,进而影响肿瘤细胞的增殖和凋亡。
非病毒siRNA分子纳米传递载体的研究进展
非病毒siRNA分子纳米传递载体的研究进展RNA干扰是存在于哺乳动物与植物细胞中的基因沉默的自然机制,是指通过内源性或外源性的双链RNA于细胞内诱导靶基因mRNA产生降解,导致基因沉默。
小干扰RNA(siRNA)可与体内诱导产生RNA干扰的效应,但由于siRNA 易被降解,转染效率低,半衰期短,故需借助载体方可将siRNA递送入细胞。
由于病毒载体具有致突变、免疫原性等副作用,故非病毒siRNA分子纳米传递载体为研究热点。
本文对非病毒siRNA分子纳米传递载体的研究进展进行综述。
标签:非病毒;siRNA;纳米传递载体;研究进展随着基因技术的迅速发展,近年来不断涌现新的基因药物,其中siRNA由于其易包封、体积小、高效安全已成为较具前景的基因药物之一。
限制siRNA 的临床运用的主要问题包括:(1)siRNA的内吞效应与细胞摄取效应较低,易于失活;(2)siRNA需穿越的屏障较多方可到达靶细胞;(3)siRNA的非特异性分布可减少于靶组织的浓度,降低转染效率。
非病毒纳米传递载体具有易合成、免疫原性低、安全性较高、不受基因大小的限制等优势明显优于病毒载体给药技术。
现将非病毒siRNA分子纳米传递载体的研究进展进行综述。
1. siRNA的作用机制siRNA是RNA干扰的效应分子。
内源性或外源性的双链RNA于细胞质中被Dicer酶切成具有21-25个核苷酸的短链RNA,即为siRNA。
siRNA与细胞质中的蛋白质构成核酸蛋白复合物,siRNA解旋后以核酸蛋白复合物的siRNA序列为向导,寻找且结合具有特点序列的mRNA,对mRNA在酶的作用下进行剪切。
在酶的作用下进行剪切的mRNA被核酸酶进行讲解,使得蛋白无法正常表达,实现基因沉默。
siRNA较为稳定,可在细胞中稳定存在3天。
2. 非病毒siRNA分子纳米传递载体需具备的性质2.1 靶向性如靶细胞位于肝、脾等组织中,巨噬细胞可诱导纳米传递载体在肝、脾等组织聚集,传递载体无需靶向配体;若靶细胞位于肝、脾等之外的肿瘤细胞,可通过肿瘤组织的节流与高渗透效应实现被动靶向,传递载体也无需靶向配体;如八点不是以上两种情况,则传递载体上需修饰上特点的配体实现主动靶向。
siRNA治疗原发性肝癌研究进展
siRNA治疗原发性肝癌研究进展关键词小干扰RNA 原发性肝癌原发性肝细胞癌(PHCC)在世界范围内居常见肿瘤的第五位。
近年来,随着分子生物学、免疫学、基因治疗学的发展,小干扰RNA(siRNA)以其特有的生物学特性及潜在的生物医学应用价值在PHCC治疗研究中成为热点。
本文从siRNA的分子机制、原发性肝癌基因治疗原理及siRNA治疗肝癌的问题与展望几个方面做一阐述。
siRNA的背景及机制siRNA相关背景: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。
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。
RNA干涉(RNAi)现象早在1993年就有报道,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(antisense 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。
于是提出了RNAi这个词。
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[1]。
siRNA发生的分子机制:siRNA发生详细机制和过程目前还不完全清楚,大致分为以下几个阶段进行。
①siRNA的形成阶段:此阶段需要Rde-1、Rde-4和dsRNA特异性的核酸内切酶Dicer等共同参与。
Rde-1、4编码的蛋白识别外源dsRNA,引导dsRNA与Dicer结合,然后,Dicer将dsRNA解旋,再将其裂解为21-25nt大小的siRNA。
Dicer定位于胞浆中,但核内mRNA剪切修饰后在向核外运输过程中也存在RNAi现象,可能有其他类似功能的酶发挥作用。
现认为21-25nt大小并在3′端带有2-3个碱基悬端且5′端磷酸化的siRNA诱导的RNAi 效应最强。
化学修饰siRNA的设计 合成及其生物活性研究
二、三种天然黄酮的结构修饰及 其生物活性
1、儿茶素类化合物
1、儿茶素类化合物
儿茶素类化合物是茶多酚的主要成分,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生 物活性。通过对其A环进行结构修饰,可以获得一系列儿茶素衍生物,例如酯化 反应可以增加其水溶性和稳定性。另外,通过氧化还原反应对B环进行修饰,也 可以获得一系列具有抗癌活性的儿茶素衍生物。例如,表没食子儿茶素没食子酸 酯(EGCG)
参考内容
内容摘要
黄酮类化合物是一种在自然界中广泛存在的植物次生代谢产物,具有多种生 物活性,如抗氧化、抗炎、抗肿瘤等。为了进一步研究和优化黄酮类化合物的生 物活性,结构修饰成为了一个重要的研究方向。本次演示将介绍三种天然黄酮的 结构修饰及其生物活性的研究进展。
一、黄酮类化合物的结构修饰
一、黄酮类化合物的结构修饰
siRNA的生物活性主要体现在其对目标基因表达的调控作用上。以下是siRNA 生物活性的几个研究方面:
四、siRNA生物活性
1、基因表达:通过设计针对特定基因的siRNA,可以显著降低该基因在细胞 内的表达水平,从而研究该基因在细胞生命活动中的作用。
四、siRNA生物活性
2、蛋白质翻译:在基因表达调控的基础上,siRNA还可以影响蛋白质的翻译 过程,导致细胞内蛋白质水平的改变。这一特性为研究蛋白质的功能和疾病发生 机制提供了新的工具。
2、黄酮醇类化合物
此外,通过对黄酮醇类化合物的B环进行修饰,可以改善其水溶性和稳定性等 性质。例如,黄酮醇的糖苷化反应可以改善其水溶性和稳定性,并且可以增加其 药理学活性。另外,黄酮醇的酰基化反应也可以改善其水溶性和稳定性等性质。 例如,黄酮醇的甲酯化反应可以得到一系列黄酮醇甲酯衍生物,这些衍生物具有 良好的水溶性和稳定性,并且保持了黄酮醇的多种生物活性。
sirna的研发流程-概述说明以及解释
sirna的研发流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述siRNA(小干扰RNA)是一种小分子RNA分子,可以通过特定的机制干扰靶向基因的表达。
它的发现引起了生物医学领域的广泛兴趣,并被认为是一种潜在的基因治疗工具。
siRNA研发流程是指通过一系列的实验和分析,寻找并设计出具有高效靶向特异性和生物活性的siRNA分子的过程。
在siRNA研发流程中,研究人员首先需要确定目标基因,即希望通过干扰其表达来达到治疗或研究目的的基因。
然后,他们会使用计算方法和实验证据来设计符合一定准则的siRNA分子。
这些准则包括具有特异性的核苷酸序列、稳定性和生物活性等方面的要求。
接下来,在合成和制备阶段,siRNA分子会通过化学合成或基因工程技术来制备。
这一步骤要求高纯度的siRNA产物,并确保其质量符合要求。
此外,可以使用化学修饰或封血清转染等方法来改善siRNA的稳定性和递送效率。
在合成和制备阶段完成后,siRNA分子将进入体外和体内评估阶段。
这些评估会涉及到诸如靶向特异性、RNA干扰效率和细胞毒性等方面的实验。
通过这些评估,研究人员可以确定哪些siRNA分子具有较好的生物活性和特异性。
最后,研究人员会通过进一步的实验和分析,确定最优siRNA分子并进行进一步的研究或应用。
这些实验可以包括体内动物实验和临床前研究等。
总之,siRNA研发流程是一个复杂而系统的过程,需要通过一系列的实验和分析来确定最佳的siRNA分子。
通过这个流程,研究人员可以为基因治疗和疾病研究提供强有力的工具,为未来的siRNA研究和应用铺平道路。
文章结构部分是对整篇文章的框架进行说明,让读者可以清晰地了解文章的分章节和论述顺序。
在本篇文章中,主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分(1.引言)主要包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述部分(1.1 概述)可对siRNA的研发进行简要介绍,指出该领域的重要性和研究的现状。
文章结构部分(1.2 文章结构)即本部分,用于说明整篇文章的组织结构,阐明各个章节的内容和顺序,以引导读者阅读。
siRNA分子设计研究进展
siRNA分子设计研究进展
孟庆霞;徐宝林
【期刊名称】《吉林大学学报(信息科学版)》
【年(卷),期】2012(030)002
【摘要】为了设计高效的siRNA(Short-interfering Ribonucleic Acid)分子、最大限度地减少siRNA分子的脱靶效应(off-target effects),siRNA分子设计已经成为热门研究领域.siRNA分子设计主要是基于序列和能量特征,以及靶标的二级结构特征,基于这些特征设计的siRNA分子已经有了较高的抑制基因表达的效
率.RNAi(RNA interference)在基因发现以及疾病治疗领域已有非常广泛的应用,就siRNA分子设计近年的研究进展作一综述,为今后siRNA研究提供参考.
【总页数】5页(P198-202)
【作者】孟庆霞;徐宝林
【作者单位】长春工业大学信息传播工程学院,长春130012;吉林大学计算机科学与技术学院,长春130012
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.siRNAs介导的基因沉默技术和相关应用的研究进展 [J], 陈长宝;青春;陆树良
2.聚羧酸的分子设计与功能研究进展 [J], 李烜东;邵翔;孙德文;亓帅;闫福兵
3.超分子聚集体构筑单元的分子设计及其自组装研究进展 [J], 王后臣;周利;刘洋;
陈明月;石铁生
4.高稳定碱性离子膜分子设计研究进展 [J], 徐子昂;万磊;刘凯;王保国
5.导向农药分子设计及传导分布机制研究进展 [J], 肖永欣;李俊凯
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在此次研究中,我们使用一个修饰过的人工合成的tasiRNA (syn-tasiRNA)系统来检测对tasiRNA形成很重要的T AS转录本的特征。
不可译性能促进tasiRNA的形成,非编码序列能用来人工合成T AS基因(Montgomery et al., 2008b)。
然而翻译是怎样影响tasiRNA形成的还没有被系统的研究出来。
通过将一段syn-tasiRNA cassette插入到编码区和编码蛋白质的基因(HT A6–GFP)的3`UTR不同位点,我们确定了翻译是怎样抑制tasiRNA形成的。
结果与之前的预测恰恰相反,结果表明翻译能促进tasiRNA的形成。
当syn-tasiRNA cassette 插入到紧跟终止密码子之后(construct B),能观察到tasiRNA合成的最高的效率。
与之作对比,将syn-tasiRNA cassette插入到终止密码子下游的16nt处(construct C)能够引起tasiRNA合成的大幅度降低。
预测到绑定到3`UTR前面的15nt的RISCs仍然在核糖体途径中(Grimson et al., 2007; Bartel, 2009)。
在这种意义上说,核糖体将会到达与重组体B 的转录本绑定的miR173-RISCs,而对于重组体C的转录本,核糖体在到达miR173靶位点边缘之前会游离出来。
尽管确切的机制还是未知的,翻译机制和与miR173关联的RISCs 之间的相互作用可能在将3`切割产物加工进入tasiRNA过程中有正调控作用。
当终止密码子和miR173靶位点之间的距离增加时,tasiRNA的形成会降低,当距离增加到13nt时会达到一个稳定的水平。
这与之前发现的16nt稍微有点不同(Grimson et al. , 2007;Bartel, 2009)。
最近一个使用全基因组核糖体足迹分析(Ingolia et al., 2009)表示核糖体能到达大约终止密码子之后7-10nt。
这些新数据与我们的观察结果相一致。
最近研究发现真核mRNAs的最后大约50个密码子翻译效率最高(T uller et al., 2010)。
这表明如果靶位点放置到这些位点核糖体有更好的机会来与miR173关联的RISC复合体相互作用。
如果miR173的靶位点放在开放阅读框的中间(就像重组体A一样)核糖体几乎没有机会与miR173关联的RISC复合体相互作用。
这种推测有助于解释为什么将syn-tasiRNA cassette插入到开放阅读框中间(重组体A和B+bT AG)效率会降低。
内生的T AS基因为什么都是非编码的,这个问题促进我们去分析被miR173靶向的4个T AS转录本。
我们发现每个转录本都有一个很短的开放阅读框(132–177 nt),miR173的靶位点靠近终止密码子(终止密码子上游14–23 nt)(Figure S8)。
这表明翻译涉及到miR173引导的从内生的T AS 基因的tasiRNA的形成。
然而,没有试验证据表明这些内生的短的开放阅读框能被翻译。
翻译是否对任何内生的T AS基因有影响仍需检测。
此外,我们实验中用的过表达系统可能诱导次级siRNA的形成。
以后的试验将设计成检测tasiRNA形成和核糖体/翻译活动的直接关联。
导入不成熟的密码子能够显著减少tasiRNA的形成。
这个观察结果与矮牵牛花协同抑制研究中观察的结果非常相似(Napoli et al., 1990; Que et al.,1997)。
协同抑制指的是与一个内生基因相应的一段编码序列的过表达导致转基因和内生基因都沉默的现象。
作者发现早期的错误密码不会影响转基因的丰富度,但是他们能够显著减少协同抑制的频率和程度。
被未知的miRNA或siRNAs所靶向的转基因mRNA可能会诱导tasiRNA的形成,并且能够靶向和使内生基因沉默。
当早期的错误密码子被诱导,tasiRNA的形成受损,将会导致协同抑制水平的下降。
支持这种可能性的是,在矮牵牛花的协同抑制过程中能够检测出phased siRNAs(De Paoli et al., 2009)。
一个有趣的现象是与表达重组体B的幼苗相比在表达重组体C,D或B+T AG的转基因幼苗中tasiRNA形成的抑制是与3`切割产物的过度积累有关的。
这表明miR173引导的切割过程和把3`切割产物加工进入到tasiRNA是两个分离的过程。
被miR173所联合的RISC 的切割过程并不是把3`切割产物加工进入tasiRNA形成途径所必须的。
3`切割产物的积累可能也会指示在5 `→3`核酸外切酶XRN4的消化吸收过程中对5`末端的保护(Souret et al., 2004; Valencia-Sanchezet al., 2006).这个保护过程的效果是与功能性的靶位点与miR173末端之间表现出完美的互补性的观察结果是相关的。
当靶位点突变成能诱发与miR173在末端
的错配(像是173mTb和173mTc)3`切割产物和tasiRNA都没有积累。
这可以解释3`切割产物由于错配而不被保护,反而很快的被降解,因此能够阻止它们加工进入到tasiRNA的可能性。
以前就知道把5`切割产物加工进入次级siRNA需要miR171的3`末端和它的靶基因的完美的互补(Moissiardet al., 2007)。
在大多数植物miRNA和他们的靶基因之间呈现出高度保守的错配(Ronemuset al.,2006)。
这种错配在alignments末端的频率多于中间。
这种高度保守的错配的可能的作用是能阻止切割产物加工进入到siRNAs。
再加上还需要22 nt sRNA的引发,这就解释了为什么大多数的miRNA靶向的转录本不能产生tasiRNA。
这些观察结果可以暗示在种间形成的杂交生物体和异源多倍体中的次级siRNA的形成。
在有分化的基因的植物中,次级siRNA的形成可能会由于在诱导siRNA或靶转录本中序列的变化而被干扰(Haet al., 2009)。
Syn-tasiRNA被提议作为一个有用的RNA干涉的工具(Montgomeryet al., 2008b),但是其效率仍待提高。
我们使用据Montgomery et al., (2008b)报道的相同的在syn-tasiRNA cassette 中的miR173靶序列,结果是tasiRNA靶向相同的PDS3 mRNA.然而我们研究中黄化现象和PDS3 mRNA降低的效率显著地提高。
大多数T1幼苗在真叶出现之前完全黄化,类似于pds3突变体(Qin et al., 2007)。
三个可能的原因被认为是有助于更高的效率。
(Ⅰ)一个很强大的35s的启动子(Ⅱ)一个能利用烟草蚀刻病毒的翻译链来增强翻译过程的编码蛋白的基因(Carrington and Freed, 1990)更有效率的syn-tasiRNAs(Ⅲ)。
综上所述,这次研究的结果对使用tasiRNAs设计有效的RNA干涉策略时很有价值的。