RNA干扰 (RNA interference ,RNAi)
RNA干涉
RNA干涉(RNA interference，RNAi)是1998年由Fire等在线虫中发现的一种转录后的基因沉默(Posttranscriptional gene silencing，PTGS)机制。
双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)能特异地抑制或沉默目的基因表达，产生如同目的基因突变的缺陷表型，这种由dsRNA介导的基因阻抑作用被称为RNAi。
1990年，美国和荷兰的两个转基因植物实验组，在矮牵牛中发现的一种转基因能同时抑制相应的内源基因以及自身表达的基因沉默现象，当时将这种现象称为共抑制。
到1994 年，由Cogni等在真菌中发现转录后的基因沉默现象，在野生型粗糙链胞霉中转入胡萝卜素基因albino 1或albino 3时，发现在部分实验中，内源性al 1或al 3基因的表达水平反而减弱，称此现象为基因压制(quelling)。
1998年，Fire等在线虫中发现了RNAi现象，并揭示了SuGuo发现正义RNA对基因表达也有抑制作用的原因，认为SuGuo发现的这种现象是由于体外转录制备的RNA中污染了微量的双链RNA，而且dsRNA 能比反义RNA或正义RNA更有效地抑制基因的表达，把由RNA引起的基因表达的抑制称为RNA干涉。
最初普遍认为共抑制、基因压制以及RNAi是机制完全不同的基因抑制现象。
但经过科研人员的不断研究，发现在共抑制、真菌中的基因压制以及RNAi现象之间存在着密切的联系。
都是由RNA引起的转录后的基因沉默，可能有共同的生物学意义和相似的作用机制。
但是共抑制与RNAi并不是完全相同，在植物的共抑制中，dsRNA不仅能引起转录后的基因沉默，而且还能引起转录水平的沉默，其可能机制是dsRNA能引起染色质的重组或甲基化而改变其内源基因的序列。
因此，在植物共抑制中还存在RNAi以外的由RNA指导的DNA 甲基化，而引起转录水平抑制的机制。
dsRNA能特异地抑制目的基因的表达，其广泛存在各种有机体中，包括线虫、果蝇、涡虫、水螅、锥虫、真菌、植物以及哺乳动物。
RNA干扰(RNA interference, RNAi)
RNA干扰(RNA interference，RNAi)是近年来发现的研究生物体基因表达、调控与功能的一项崭新技术，它利用了由小干扰RNA(small interfering RNA，siRNA)引起的生物细胞内同源基因的特异性沉默(silencing)现象，其本质是siRNA与对应的mRNA特异结合、降解，从而阻止mRNA的翻译。
RNAi是生物进化的结果，是生物体对病毒基因等外源核酸侵入的一种保护性反应。
它普遍存在于各种生物，具有抗病毒、稳定转座子及监控异常表达ｍRNA的生物学功能。
RNA干扰现象不仅能提供一种经济、快捷、高效的抑制基因表达的技术手段，而且有可能在基因功能测定，基因治疗等方面开辟一条新思路。
1 RNAi的历史背景20世纪20年代，人们发现，植物受到野生型病毒感染后，能产生对另一种亲缘关系相近的病毒的抵抗力。
而真正发现双链RNA(dsRNA)能引起基因沉默现象，则在1995年。
当时，Guo和Kemphues用反义RNA技术阻断秀丽新小杆线虫(C.elegans)中parl基因的表达时发现反义RNA具有抑制该基因表达的功能，同时正义RNA也同样出现了类似的抑制效应，实验表明正义RNA和反义RNA均能阻抑基因功能表达，而且两者的作用是相互独立的，机制也各不相同。
1998年，Fire和Mello等人首次发现dsRNA能够特异地抑制C.elegans中的纹状肌细胞unc-22基因的表达，结果发现dsRNA所引起的基因沉默效应要比单单应用反义RNA或正义RNA强十几倍。
而且注射入C.elegans的性腺后，在其第一子代中也诱导出了同样基因的抑制现象，说明在原核生物中，RNAi具有可遗传性。
他们将这一现象称为RNAi。
因为RNAi作用发生在转录后水平，所以又被称为转录后基因沉默(PTGS)或共抑制。
此后，又在果蝇、锥虫、涡虫、无脊椎动物、脊椎动物、植物、真菌、斑马鱼及哺乳动物等真核生物中发现了RNAi现象。
rna干扰
RNA干扰什么是RNA干扰？RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种通过特定的RNA分子干扰基因表达的现象。
这种现象最早被发现于植物和线虫中，后来发现在动物中也普遍存在。
RNA干扰通过介导mRNA的降解或抑制转录来实现靶向基因的沉默。
RNA干扰的机制主要是通过一种特殊的小RNA分子，称为干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）或小干扰RNA （short interfering RNA，shRNA）。
这些siRNA或shRNA是由外源性或内源性的长双链RNA在细胞内被核酶Dicer切割而成的20-30个碱基的双链RNA分子。
RNA干扰的过程RNA干扰的过程可以分为三个主要步骤：siRNA的产生、siRNA的引物和RNA诱导沉默复合物（RISC）的形成、RISC 介导的mRNA降解或转录抑制。
首先，外源性或内源性的长双链RNA被核酶Dicer切割成20-30个碱基的siRNA。
siRNA由RNA诱导沉默复合物（RISC）捕获，其中的一个链被释放，留下一个导引链和一个剪切链在RISC中。
接下来，导引链将与靶标mRNA互补结合。
RISC将靶标mRNA切割成小片段，导致mRNA的降解或转录抑制。
这种RNA干扰过程可以非常特异地沉默特定的基因表达。
RNA干扰在基因研究中的应用RNA干扰已经成为基础科学研究和功能基因组学研究中广泛应用的工具。
通过沉默特定基因的表达，研究人员可以揭示该基因在生物学过程中的功能，以及该基因对疾病发展的影响。
在细胞水平上，RNA干扰可以用于验证候选基因是否在特定生物途径中起关键作用，或者用于筛选新药物靶点。
研究人员可以通过转染siRNA或shRNA来干扰目标基因，评估其对细胞功能的影响。
在动物模型中，RNA干扰可以用于研究特定基因的作用。
通过通过siRNA或shRNA直接注射进入动物体内，可以沉默目标基因的表达，并观察动物表型的变化。
RNA干扰与siRNA研究进展
RNA干扰与siRNA研究进展一、本文概述RNA干扰（RNA interference，RNAi）是一种广泛存在于生物体内的基因沉默现象，其通过双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱导同源mRNA的降解，从而实现对特定基因表达的调控。
自1998年Fire和Mello首次在秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中发现这一现象以来，RNAi已成为生物学领域研究的热点之一。
siRNA （small interfering RNA）是RNAi过程中的关键分子，其通过与mRNA的特异性结合，引导RNA诱导的沉默复合物（RISC）对mRNA进行切割，从而实现基因沉默。
近年来，随着研究的深入，人们对RNAi 和siRNA的作用机制、生物学功能以及应用前景有了更深入的了解。
本文旨在综述RNA干扰与siRNA研究的最新进展，探讨其在基因功能研究、疾病治疗以及农业生物技术等领域的应用前景。
二、RNA干扰机制RNA干扰（RNA interference，RNAi）是一种在生物体内广泛存在的基因表达调控机制，主要通过双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）引发，导致同源mRNA的降解或翻译抑制，从而实现基因沉默。
RNAi机制的核心是siRNA（small interfering RNA）的生成和作用。
siRNA的生成起始于dsRNA的形成。
这些dsRNA可以是由外源基因导入的，也可以是细胞内自身产生的。
当dsRNA进入细胞后，会被一种名为Dicer的核酸酶识别并切割成21-23个核苷酸长度的siRNA。
Dicer酶在切割过程中，会在siRNA的3'端添加2个核苷酸（通常是尿嘧啶），形成siRNA的双链结构。
随后，siRNA会与一种名为RISC（RNA-induced silencing complex）的蛋白复合物结合，形成RISC-siRNA复合物。
RNA干扰技术基本原理和应用
RNAi旳主要过程
效应阶段 RNA诱导沉默复合体（RNA-induced silencing complex，RISC） 旳形成 RISC旳激活：ATP依赖旳解双链过程 在siRNA反义链旳指导下(靶序列旳辨认）， RISC特异性切 割、降解靶mRNA，造成基 因体现失活
NS3-1948 siRNA +
HCV体现质粒
共转染
Huh-7 细胞
HCV RNA ↓ 23倍
GAPDH siRNA
+
HCV RNA 无变化
谢 谢!
2023 年 Berstein 等 提出只有22 核苷酸dsRNA才有特异性旳
阻断效应，并发觉体内分解dsRNA 为 siRNAs (short/small interfering RNA) 旳 DICER 酶
RNAi旳发觉和发展历程
2002 年 Novina 等 用RNAi 技术实现了对HIV-1 病毒旳阻抑
Dicer酶
RNAase III超家族组员。构造中涉及一种 螺旋酶构造域，两个RNA酶Ⅲ构造域，一 种双链RNA结合位点 对单链RNA没有活性 对200~500nt旳dsRNA作用效果最佳，能 降解成25nt左右旳siRNA 广泛存在
RdRp（RNA dependent RNA polymerase）
siRNA旳制备措施
细胞内制备措施 依赖体现质粒或病毒载体在细胞内获取 siRNA 经过PCR介导旳siRNA体现试剂盒获取 siRNA
siRNA载体
依赖RNA聚合酶III 开启子(pol III) ，操纵一 段小旳发夹siRNA在哺乳动物细胞中旳体 现。
试述rna干扰的原理和应用.
试述RNA干扰的原理和应用原理介绍RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种基因沉默的现象，通过转录后基因沉默的方式调控基因表达。
它在生物体内通过小分子RNA（siRNA和miRNA）介导的机制实现，可以靶向特定基因的mRNA并导致其降解或抑制转录，从而抑制目标基因的表达。
RNA干扰的主要原理是，由于siRNA或miRNA的序列与目标mRNA的序列互补配对，形成二重链结构，通过RNA诱导的沉默复合物（RISC）的介导，将目标mRNA特异性地降解。
RNA干扰可以发生在真核生物和原核生物的细胞内，包括植物、动物和微生物。
RNA干扰的应用RNA干扰在基因研究和生命科学领域有着广泛的应用。
下面以几个具体的应用为例进行介绍：1. 基因功能分析RNA干扰技术可以通过特异性地沉默特定基因的表达，来研究目标基因在细胞、组织或整个生物体中的功能。
通过沉默目标基因后的观察，可以推断该基因对特定生理过程或病理过程的影响，并进一步揭示基因功能的机制。
2. 新药研发RNA干扰技术可以用于筛选化合物或药物的靶点，从而加速新药的研发过程。
通过靶向关键基因的RNA干扰，可以模拟药物对这些基因的影响，从而评估化合物或药物的疗效和毒副作用。
这种方法可以减少药物研发的耗时和成本，提高药物筛选的效率。
3. 疾病治疗RNA干扰技术在疾病治疗方面有着巨大的潜力。
例如，通过沉默特定基因，可以抑制癌细胞的生长和扩散，从而实现肿瘤的治疗。
此外，RNA干扰还可以用于治疗病毒感染、传染性疾病和遗传性疾病等方面的研究和治疗。
4. 遗传改良RNA干扰可以通过抑制特定基因的表达，来改良农作物的性状和品质。
通过设计特异性的siRNA或miRNA，可以有效地抑制农作物中不良性状的表达，提高农作物的产量、抗病性和抗逆性。
RNA干扰的前景和挑战RNA干扰技术的广泛应用在生命科学和医学领域展现出巨大的潜力，但同时也面临着一些挑战。
其中主要的挑战包括：1.递送技术：RNA干扰技术需要将siRNA或miRNA送达到目标细胞或组织内，而递送技术仍然是一个难题。
RNAi技术
RNAi技术1. 引言RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）技术是一种基因沉默技术，通过利用小分子RNA分子调节基因的表达，从而实现对目标基因沉默的目的。
RNAi技术的出现，彻底改变了分子生物学的研究方法，为研究基因功能以及治疗基因疾病提供了新的手段和途径。
2. RNAi技术的原理RNAi技术基于RNA干扰生物过程中产生的一种自我保护机制，即小分子RNA分子干扰RNA的翻译过程。
在这个过程中，RNAi分子通过与RNA互补配对，形成RNA-RNA复合物，这种复合物在RNA酶的作用下被剪切成更小的RNA分子。
这些小RNA分子可以继续识别新的RNA，并在细胞中导致基因沉默（图1）。
图1 RNAi技术的原理示意图3. RNAi技术的应用3.1 RNAi技术在基因功能研究中的应用RNAi技术被广泛应用于分子生物学和细胞生物学的研究中。
通过设计和构建与目标RNA互补的RNAi分子，可以实现对该基因的瞬时或持续沉默。
这种方法可以用来研究基因在生物学过程中的功能以及相互作用，同时也可以用来筛选或验证药物靶标。
3.2 RNAi技术在疾病治疗中的应用由于RNAi技术可以实现对单一基因的沉默，因此它成为治疗基因疾病的一种有效手段。
通过将RNAi分子直接引入到体内，可以实现对特定疾病相关基因的沉默，从而治疗疾病（图2）。
图2 RNAi技术在疾病治疗中的应用示意图4. RNAi技术的优缺点4.1 优点（1）靶向性好：RNAi技术可以实现对特定基因的沉默，从而精确地调控基因表达。
（2）效率高：RNAi技术可以快速地实现基因沉默，因此在基因研究和药物研发中得到了广泛应用。
（3）安全性高：RNAi技术只对特定基因的表达产生影响，不会对细胞或机体整体产生不利影响。
4.2 缺点（1）技术复杂：RNAi技术需要专业知识和技术，因此需要专业技术人员操作。
（2）RNAi分子稳定性低：RNAi分子容易被降解，因此在RNAi技术的应用中需要结合载体和转染技术来增加RNAi分子的稳定性和转染效率。
rnai分子机制
RNAi（RNA interference），也称RNA干扰，是一种通过RNA分子阻止基因表达的现象。
RNAi在生物科技研究、药物研发等领域得到广泛应用。
RNAi的分子机制主要涉及到三种方式：
1. 小干扰RNA机制：外源性（如病毒携带）的dsRNA在体内被Dicer酶加工成21-23nt长度的siRNA，按照碱基互补配对原则与靶mRNA完全互补配对而引发靶mRNA的降解，从而抑制靶基因的表达。
2. 重复相关siRNA机制：来源于基因组内重复序列的dsRNA在体内被Dicer 酶加工成siRNA分子，形成RNA诱导的转录沉默复合体，进一步识别DNA序列上的互补序列，引起染色质修饰。
3. 微小RNA（miRNA）机制：与siRNA不同，miRNA与靶mRNA的结合是通过碱基的不完全互补配对而实现，它并不引起靶mRNA的降解而是引起靶mRNA在翻译水平上的抑制。
RNAi的作用是在多重水平上发挥作用的。
最初在华丽新小杆线虫中发现，dsRNA所诱导的基因沉默在转录后水平，因为dsRNA导致了相应RNA（mRNA）的降解，而基因启动子和内含子序列作为基因沉默触发物则无效。
后来在植物中也发现，RNAi引起的基因沉默也是在转录后水平。
除此转录后水平降解mRNA 的机制外，RNAi还通过其他机制来影响基因表达。
总的来说，RNAi的分子机制涉及到多种复杂的生物学过程和分子互作，这些过程共同实现了对基因表达的精确调控。
1。
RNA干扰调节基因表达机制解析
RNA干扰调节基因表达机制解析RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种通过沉默特定基因的表达来调节基因功能的机制。
它通过引入双链RNA（dsRNA）或短小的小干扰RNA（short interfering RNA，siRNA）分子，以靶向性降低特定基因的表达。
RNA干扰在生物学研究、基因治疗和抗病毒防御等方面具有广泛的应用价值。
在本文中，我们将深入探讨RNA干扰调节基因表达的机制。
首先，了解RNA干扰调节基因表达的机制需要了解小干扰RNA（siRNA）的合成和功能。
siRNA起源于长链的dsRNA，可以通过酶切酶Dicer的作用将其切割成约21-23个核苷酸的短小分子。
这些短小的siRNA分子能与RNA识别复合物（RNA-induced silencing complex，RISC）相结合，形成稳定的siRNA-RISC复合物。
在RISC的引导下，siRNA可以通过碱基互补与特定的mRNA分子配对，导致mRNA的降解或转录的抑制。
这样，特定基因的表达就被抑制了。
RNA干扰的另一个重要机制是调控转录水平的沉默作用。
在这种机制中，长链的dsRNA可以通过激活RNA干扰初始介导物质（RNA-induced initiation of transcriptional gene silencing，RITS）的形成，影响基因的转录过程。
在此过程中，RITS复合物与染色质的特定区域结合，并招募甲基转移酶以及组蛋白去乙酰化酶。
这些酶的功能转化能够导致染色质的去乙酰化、DNA的甲基化和组蛋白的修饰以及染色质结构的改变，从而沉默该基因的转录。
另外，小干扰RNA（siRNA）还有其他蛋白质依赖性的机制来调节基因表达。
siRNA-RISC复合物可以与靶向基因的mRNA结合，导致靶向mRNA的降解。
同时，该复合物还可以诱导mRNA颈链断裂后的后续修复过程中的错配修复，进而导致突变。
这种蛋白质依赖性的RNA干扰可以被视为一种天然免疫系统，用于抑制病毒基因和转座子基因等外源基因的表达。
RNA干扰(RNAi)
RNA干扰（RNA interference，缩写为RNAi）是指一种分子生物学上由双链RNA诱发的基因沉默现象，其机制是通过阻碍特定基因的翻译或转录来抑制基因表达。
当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA时，该mRNA发生降解而导致基因表达沉默[1]。
与其它基因沉默现象不同的是，在植物和线虫中，RNAi具有传递性，可在细胞之间传播，此现象被称作系统性RNA干扰(systemic RNAi)。
在秀丽隐杆线虫上实验时还可使子一代产生基因突变，甚到于可用喂食细菌给线虫的方式让线虫得以产生RNA干扰现象。
RNAi现象在生物中普遍存在。
RNAi与转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing and transgene silencing)在分子层次上被证实是同一种现象发现：RNA干扰现象是1990年由约根森（Jorgensen）研究小组在研究查尔酮合成酶对花青素合成速度的影响时，为得到颜色更深的矮牵牛花而过量表达查尔酮合成酶，结果意外得到了白色和白紫杂色的矮牵牛花，并且过量表达查尔酮合成酶的矮牵牛花中查尔酮合成酶的浓度比正常矮牵牛花中的浓度低50倍。
约根森推测外源转入的编码查尔酮合成酶的基因同时抑制了花中内源查尔酮合成酶基因的表达。
1992年，罗马诺（Romano）和Macino也在粗糙链孢霉中发现了外源导入基因可以抑制具有同源序列的内源基因的表达。
1995年，Guo和Kemphues在线虫中也发现了RNA干扰现象。
1998年，安德鲁·法厄（Andrew Z. Fire）等在秀丽隐杆线虫（C.elegans）中进行反义RNA 抑制实验时发现，作为对照加入的双链RNA相比正义或反义RNA显示出了更强的抑制效果[1]。
从与靶mRNA的分子量比考虑，加入的双链RNA的抑制效果要强于理论上1:1配对时的抑制效果，因此推测在双链RNA引导的抑制过程中存在某种扩增效应并且有某种酶活性参与其中。
rnai原理
rnai原理
RNA干扰技术（RNA interference，简称RNAi）是一种能够
抑制基因表达的分子生物学技术。
该技术利用小分子RNA分
子的特性，通过靶向特定基因的mRNA分子，使其无法被翻
译成蛋白质，从而实现对该基因表达的控制。
RNA干扰技术的原理如下：首先，研究人员设计和合成双链RNA（dsRNA）分子，这种分子由两个互补的单链RNA相互
结合而成。
其中一个链称为“导体链”，另一个链称为“运导链”。
导体链具有与目标基因的mRNA序列互补的序列，而运导链
则与导体链互补。
当dsRNA进入靶细胞时，它会被一个酶称为Dicer酶切割成
较短的小分子RNA，通常为20到25个核苷酸长的分子。
这
些小分子RNA被称为干扰RNA（siRNA）。
每个siRNA由
20到25个碱基对组成，其中一条链是导体链，另一条链是运
导链。
导体链和运导链之间的互补配对使siRNA形成一个双链结构。
一个酶称为RISC（RNA-induced silencing complex）负责将siRNA导入到靶基因的mRNA分子上，并引起靶基因mRNA
的降解。
这种降解的结果是，目标基因的mRNA无法被翻译
成蛋白质，从而抑制了该基因的表达。
值得注意的是，RNA干扰技术并不是完全沉默目标基因的表达，而是通过抑制mRNA的翻译来调控基因表达水平。
此外，
RNA干扰技术还可应用于不同生物体系中，包括动物、植物和微生物等，为基因功能研究和基因治疗提供了有力工具。
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。
RNA干扰与基因沉默的分子机制
RNA干扰与基因沉默的分子机制RNA干扰（RNA interference，RNAi）是一种由具有特定序列的双链RNA分子介导的基因沉默机制。
它在生物体内起着重要的调控基因表达的作用。
本文将探讨RNA干扰的分子机制，以及它与基因沉默之间的关系。
一、RNA干扰的发现和原理RNA干扰最早是由安德鲁·法耶和克雷格·米洛在1990年代中期发现的。
他们发现在尼蔺的体内注射双链RNA后，对于相应基因的表达发生了沉默。
这一发现揭示了RNA干扰的存在，并引起了全球科学界的广泛兴趣与研究。
RNA干扰的基本原理是通过特定的酶将双链RNA分子剪切成短小的小分子RNA（small RNA，sRNA），然后将其与RNA识别蛋白复合体形成RNA诱导沉默复合体（RISC）。
RISC能够识别并与相应的mRNA结合，进而导致靶基因的沉默。
二、RNA干扰的类型根据RNA干扰发生的位置和机制的不同，可以将其分为两种主要类型：小干扰RNA介导的RNA干扰（small interfering RNA-mediated RNA interference，siRNA-mediated RNAi）和微小RNA介导的RNA干扰（microRNA-mediated RNA interference，miRNA-mediated RNAi）。
1. siRNA介导的RNA干扰siRNA是由外源双链RNA（如病毒RNA）或内源非编码RNA（如LTR、剪接RNA等）在细胞内经过特定酶的作用而生成的。
siRNA的一条链被剪切成21-23个核苷酸的小片段，形成活性RNA双链（active RNA duplex）。
这个双链RNA具有与靶基因mRNA互补的序列，能够与之杂交并引起基因表达的沉默。
2. miRNA介导的RNA干扰miRNA是一类内源的、长度约为21-24个核苷酸的非编码RNA，它们通过与RISC复合体结合，调节细胞内多种基因的表达。
RNA干扰
RNA干扰一、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）。
RNA干扰
RNA干扰RNA干扰（RNA interference, RNAi）是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA（double-stranded RNA，dsRNA）诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。
由双链RNA(doublestrandedRNAs，dsRNAs)引发的植物RNA沉默，主要有转录水平的基因沉默(TGS)和转录后水平的基因沉默(PTGS)两类:TGS是指由于DNA修饰或染色体异染色质化等原因使基因不能正常转录;PTGS是启动了细胞质内靶mRNA序列特异性的降解机制。
有时转基因会同时导致TGS和PTGS。
由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，（长度超过三十的dsRNA会引起干扰素毒性）所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的治疗领域。
RNAi是在研究秀丽新小杆线虫（C. elegans）反义RNA（antisense RNA）的过程1.作用机制病毒基因、人工转入基因、转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内，并利用宿主细胞进行转录时，常产生一些dsRNA。
宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应，其胞质中的核酸内切酶Dicer将dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的小片段RNA（大约21～23 bp），即siRNA。
siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链，继之由反义siRNA再与体内一些酶（包括内切酶、外切酶、解旋酶等）结合形成RNA诱导的沉默复合物（RNA-induced silencing complex，RISC)。
RISC与外源性基因表达的mRNA的同源区进行特异性结合，RISC具有核酸酶的功能，在结合部位切割mRNA，切割位点即是与siRNA中反义链互补结合的两端。
被切割后的断裂mRNA随即降解，从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应。
siRNA不仅能引导RISC切割同源单链mRNA，而且可作为引物与靶RNA 结合并在RNA聚合酶(RNA-dependent RNA polymerase，RdRP）作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA，从而使RNAi 的作用进一步放大，最终将靶mRNA完全降解。
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。
rnai技术原理
rnai技术原理RNAi技术原理RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种特殊的基因沉默机制，通过抑制特定基因的表达来调控生物体的基因功能。
该技术可以精确地靶向特定基因，并通过转录后基因沉默（post-transcriptional gene silencing）的方式来抑制其表达。
RNAi技术的应用广泛，不仅在基础生物学研究中发挥重要作用，还有很大的潜力用于疾病治疗和农业生产。
RNA干扰的原理可以简单概括为以下几个步骤：转录、切割、降解和沉默。
在RNAi技术中，特定基因被转录成mRNA（信使RNA），这是基因表达的中间产物。
然后，由一个特殊的酶称为Dicer切割mRNA，将其分割成短小的双链RNA片段，称为小干扰RNA（small interfering RNA，简称siRNA）。
每个siRNA片段都由21-25个碱基对组成，其中一条链被选择性地保留，成为导引链（guide strand），而另一条链则被丢弃。
接下来，导引链与一个复合物结合，称为RNA-诱导沉默复合物（RNA-induced silencing complex，简称RISC）。
RISC由多种蛋白质组成，其中最重要的是Argonaute蛋白。
RISC通过与导引链的碱基序列互补配对，将其靶向特定的mRNA分子。
一旦导引链与特定的mRNA配对，RISC中的蛋白质就会通过特定的酶活性将目标mRNA分解成小片段，从而阻断了该基因的表达。
这个过程称为降解。
被降解的mRNA片段不再能被翻译成蛋白质，从而达到了基因沉默的效果。
被RNAi技术抑制的基因可以在细胞水平或整个生物体内产生各种效应。
在细胞水平，RNAi技术可以通过抑制特定基因的表达，调节细胞的生理过程，影响细胞的增殖、分化和凋亡等。
在整个生物体内，RNAi技术可以用来研究基因功能、鉴定新的药物靶点，并有潜力用于治疗各种疾病，如癌症、心血管疾病和传染病等。
此外，RNAi技术还可以应用于农业领域，用于改良作物的抗病性和产量。
RNA干扰
RNAi 的机制
现 已 初 步 阐 明 dsRNA 介 导 的 同 源 性 靶 mRNA降解过程主要分为三步。 降解过程主要分为三步。 降解过程主要分为三步
RNAi 的机制
第一步（起始阶段） 较长ds 第一步（起始阶段），较长 RNA在ATP参与下 在 参与下 酶切割成21~23nt， 由正义和反义链组成 ， 被 Dicer酶切割成 酶切割成 ， 由正义和反义链组成， 即小干扰RNA（small interfering RNA，siRNA）。 （ 即小干扰 ， ）
RNA 干扰
（ RNA interference， RNAi ） ，
基础医学院生物化学与分子生物学教研室 易发平
一. 概述
RNAi是 植物 、 果蝇 、 线虫和很可能包括哺乳动物在内的许 是 植物、 果蝇、 多生物抵抗病毒感染和限制转座子运动的一种自然存在的防 多生物抵抗病毒感染和限制转座子运动的一种自然存在的防 御机制。 御机制。 RNAi可以作为一种简单 、 有效的 代替基因敲除 的遗传工具 ， 可以作为一种简单、 有效的代替基因敲除 的遗传工具， 代替基因敲除的遗传工具 可以作为一种简单 来制备特定基因缺失表型的个体, 从而研究该基因的功能。 来制备特定基因缺失表型的个体 从而研究该基因的功能 。 它正在功能基因组学领域掀起一场真正的革命,并将彻底改变 它正在功能基因组学领域掀起一场真正的革命 并将彻底改变 这个领域的研究步伐，为此被 评为2002年最重要的 这个领域的研究步伐，为此被SCIENCE评为 评为 年最重要的 科研成果之一。 科研成果之一。
分析： 分析： Guo S博士遇到的正义RNA抑制基因表达的现象， 博士遇到的正义RNA抑制基因表达的现象 抑制基因表达的现象， 以及过去的反义RNA技术对基因表达的阻断 以及过去的反义 RNA技术对基因表达的阻断 ， 都 技术对基因表达的阻断， 是由于体外转录所得RNA中污染了微量双链 中污染了微量双链RNA 是由于体外转录所得 RNA中污染了微量双链RNA 而引起。 而引起。 该 小 组 将 这 一 现 象 称 为 RNA 干 扰 （ RNA interference， 简称RNAi） interference， 简称RNAi）。
rnai原理
rnai原理RNA干扰（RNA interference，简称RNAi）是一种生物学现象和分子生物学技术，它通过抑制目标基因的表达来调节细胞内的基因功能。
RNAi的原理基于细胞内产生的小分子RNA分子，称为干扰RNA（interfering RNA，简称siRNA）。
这些siRNA与靶标基因的mRNA特异性结合，并引起靶标mRNA的降解或抑制翻译，从而抑制目标基因的表达。
这是一种高度特异和高效的基因调控机制。
RNAi机制的发现源于对真核生物线虫（Caenorhabditis elegans）基因表达进行研究时的意外发现。
在此之后，研究者们发现RNAi存在于各种生物中，包括植物、动物和微生物。
人们通过合成和导入siRNA分子来利用RNAi技术在研究中进行基因沉默。
这种技术已经被广泛应用于病原体基因的功能研究、基因治疗和农业生物技术等领域。
RNAi的操作步骤包括合成或克隆siRNA分子、导入siRNA到目标细胞中、选择合适的细胞系或动物模型进行实验，以及检测目标基因的表达水平。
合成siRNA时需要设计合适的引物，以确保siRNA能够特异性地靶向目标基因。
RNAi技术的应用非常广泛。
在基础生物学研究中，它被用于研究基因功能、基因调控网络以及疾病的发生机制。
在药物研发中，RNAi可以通过抑制特定基因来治疗一些遗传性疾病和癌症。
此外，RNAi技术还被应用于农业生物技术中，用于改良作物品种、抗病虫害以及提高产量。
总的来说，RNA干扰是一种通过干扰目标基因的表达来调控生物体内基因功能的重要机制。
它的发现和应用为我们深入了解基因调控和开发新的疗法提供了强有力的工具。
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二、RNAi作用机制
当dsRNA导入细胞后，被一种dsRNA特异的核酸内切 酶（ Dicer ）识别，切割成 21-23 核苷酸长的小片 段，这些片段可与该核酸酶的 dsRNA 结合结构域结 合，并且作为模板识别目的mRNA。 识别之后， mRNA 与 dsRNA 的有义链发生链互换，原 先 dsRNA 中的有义链被 mRNA 代替，从酶 -dsRNA 复合 物中释放出来，而mRNA则处于原先的有义链的位置。 核酸酶在同样位置对 mRNA进行切割，这样又产生了 21-23核苷酸长的dsRNA小片段，与核酸酶形成复合 物，继续对目的 mRNA进行切割，从而使目的基因沉 默，产生RNAi现象。
三、RNAi研究的一般技术路线
1、siRNA 的设计
何为siRNAs
siRNA
（ small interfering RNAs ， siRNAs ） 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。
一般设计原则
（ 1 ）从 mRNA 的 AUG 起始密码开始，寻找“ AA” 二连 序列，并记下其 3' 端的 19 个碱基序列，作为潜在 的 siRNA 靶位点。有研究结果显示 GC 含量在 30%— 50% 左右的 siRNA 要比那些 GC 含量偏高的更为有效。 （2）将潜在的序列和相应的基因组数据库（人，或 者小鼠，大鼠等等）进行比较，排除那些和其他 编码序列/EST同源的序列。例如使用BLAST （3）选出合适的目标序列进行合成。通常一个基因 需要设计 4-5 个靶序列的 siRNA ，以找到最有效的 siRNA序列。
RNAi 的基本过程：
siRNA形成：dsRNA被Dicer酶剪切成siRNA，消耗能 量；
RISC（RNA-induced silencing complex）形成：
与RNAi辅助蛋白结合形成RISC，消耗ATP能量； RISC 活化：siRNA解螺旋成单链，无活性的复合 体转变成活性形式； 阻止翻译或诱导mRNA降解：在siRNA引导下，RISC 识别并切割互补的靶RNA，无需或消耗少量ATP。
负对照
一个完整的siRNA实验应该有负对照。 作为负对照的 siRNA 应该和选中的 siRNA 序列
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有相同的组成，但是和 mRNA 没有明显的同源 性。 通常的做法是将选中的 siRNA序列打乱，同样 要检查结果以保证它和其他基因没有同源性。
2、制备siRNAs的方法
1.化学合成； 2.体外转录； 3.用RNase III 消化长片断双链RNA制备siRNA； 4. siRNA表达载体 5. siRNA表达框架
分子生物学实验技术
RNA干扰
（RNA interference ，RNAi）
重庆医科大学生物化学与分子生物学教研室 刘先俊
实验目的
1.掌握RNA干扰的基本原理；
2.了解研究RNA干扰的技术路线及应用。
一、RNAi概述
RNAi：短双链RNA（dsRNA）诱导靶基因mRNA 特异性降解，或阻止mRNA翻译，产生基因沉 默（gene silence)的现象。因此，又称为 knockdown。
制备siRNA5种不同方法的比较
制备siRNA5种不同方法的比较（续）
4. 转染细胞 5. RNAi的效果分析
RNAi 的应用
基因功能分析 胚胎发育与干细胞基因调控研究 细胞增殖与分化基因调控研究 细胞生长与转移基因调控 多基因疾病发病机制研究 表观遗传学分析（RNAi可诱导基因甲基化） 信号通路新分子的筛选与鉴定 寻找新的药物靶标、基因治疗 药物作用机制探讨