反义RNA的原理及其应用.ppt

基本原理
反义 R N A技术的基本原理：利用自然存在
的或人工合 成的反义 RNA， 通过基因重组 技术反向插入到合适 的表达载体形成重组 DN A， 然后转染受体细胞， 则 这一反插 入的序列就会随细胞周期产生大量反义 R NA， 对基因的表达进行调控， 从而抑制、 封闭或破坏靶基因的表达。
一、复制水平
三亚租车
http://www.song1688.cn /
编辑：krgffffgttt233399
谢谢！
三、翻译水平
翻译水平的作用 反义 R NA可直接与 m R N A的 S D序列( 含 R B S ) 或
编码区( 主要是 A U G) 结合， 从空间上直接 阻止核糖 体的正常结合或可直接降解靶 mR N A。 反义R N A与 m R N A在 S D序列配对形成吻触复合体或在互补区段 结合形成 R N A—R N A双链结构，从而调控翻译的进 行。在真核生物细胞中有许多 R N A在翻译水平上表现 反义R N A的功能。如鸡胚 胎肌浆中存在的富含 U的小 分子 R N A称为 t c RNA， 它们可以与肌球蛋白重链的 RN A的 p o l y A尾杂交而抑制正常的翻译过程。A u d r e y等 J 的研究表明 F GF—AS R NA在翻译过程能有 效地抑制F GF一2在哺乳动物细胞中的表达。
反义 RNA的重组 DNA中只有启动子及终止
子， 当转染细胞后， 重组 D N A能 自动表 达反义R N A， 并且重组 D NA自身可以整 合到宿主的基因组 D NA中， 或作为“ 附 加体” 长期存在。在原核细胞中， 反义 R N A以针对 S D序列效果最好， 而在真核细 胞中以5 端非编码区为标靶最有效。
DNA复制 中的作用 反义 R N A作为D N A复制的抑制因子， 与引物 R
N A结合或作用于引物前体而抑制 D N A复制，从 而降低D N A的复制效率。E ． c o l i 的 c o l e 1 质粒复 制的前提是合成适当的R N A( R N AⅡ) ， 它自动折叠 后与 D N A模板结合形成 D N A复制 的引物， 从复制起始点上游一4 4 5 b p 处开始， 以另一 D N A为模板反 向转录的RN A I正好与 RNA1 I的结合， 阻止了正 常引物的产生， 从而 干扰复制的进行。
反义 RNA技术还可用于肠道疾病( R o t b a
r t e t a 1 ． ， 1 9 8 8 ) 、 心血管疾病、 B 一地中海贫血、 调节衰弱心脏中肌细胞的 C a2 泵体内平衡u 、 G蛋白防止高血压、 肝纤维化等多种疾病的研究。
参考文献 [ 1 ] 张西锋，沈伟,潘庆杰,白丁平，耿社
姚志强等针对不同靶位设计了1 0 段互补反义核
酸( D NA片段) ， 经模型筛选发现针对S基因起始 区、 S P 2增强子帽区和 p o l y A信号编码区的a s O Ns 作用最强， 揭示反调节基因转录/翻译起 始区的反义核酸具有明显的抗病毒作用。 G a b o r 等( 1 9 9 8 ) 使用内源性表达抗HI V一 1po1 ．vif和 enr 基因，以及 3 L T R序列的反义 R N A方案， 构建了 Mu L V L T R启动子逆转录 病毒重组质粒， 转录 C D 4 淋巴细胞系， 结果 表明反义 R N A能高效地稳定ห้องสมุดไป่ตู้达， 反义 e n v R N A能够最有效地抑制HI V一1 的复制， 并且反 义 p o l R NA使P 2 4 抗原减少 了 1 0 0—1 0 0 0 倍。 另外， 国内外在应用反义R N A技术培育抗病( 如 猪瘟、抗鸡马立克氏病等) 动物品系方面也取得比 较明显的进展。
反义RNA的原理及其应 用实例
制作人：余萍
反义RNA
反义RNAA( a n t i s e n s e R N A）：一
种本身缺乏编 码能力， 但能与特异靶 R N A( 主要是mR N A) 互补的 R NA分子， 它 可通过配对碱基间氢键作用与靶 R N A的特 定互补区域结合形成双链复合物， 抑制靶 RNA的功能， 从而调控基因的正常表达 。
反义 R N A 的抗肿瘤作用
肿瘤 的发生是多因素引起的,其中细胞癌基因或/
和某些病毒癌基因的异常激活和过度表达是导致 细胞恶变的原因之一。如何控制细胞有害基 因的 表达而在基因水平上治疗恶性肿瘤呢? 在目前基 因治疗的众多方案中,反义R N A 技术是 最具吸引 力的手段之一。可以设计出针对肿瘤细胞 的癌基 因、突变基因 、非正常表达基因及某些肿瘤相关 病毒的癌基因反义 R N A,以阻断这些有害基因的 表达 ,达到治疗肿瘤的目的。许多证据表明,反义R N A 可使肿瘤 细胞的表型逆转 ,形态变化 ,增殖速 度减慢,生存期缩短,软琼脂中克隆能力下降及体内 成瘤能力减弱等,而不影响细 胞生存所必需的其它 基因的表达。
作用机制
反义 R N A的作用机制主要表现在D N A复
制、 转录 和翻译 3个水平上。
二、转录水平
转录及转录后水平的作用 反义 R NA与 m RNA 5 末端互补结合， 阻断帽
子结构形成； 作用于外显子和内含子的连接区， 阻碍前 m R N A剪接； 作用于 p o l y A形成位点， 阻碍 mRN A的成熟及其向胞浆转运。在 c r p 基 因的t i c R NA ( t r a n s c r i p t i o n i n h i b i t o r y c omp l e me n t a r y RNA) 负 向 自我调控 中， t i c R N A与 e r p m R N A的 5 端结合， 形 成类似于R N A聚合酶识别的转录终止信号的 二级 结构， 以反式作用对转录过程本身进行调控 J
反义RNA的应用
随着基因组草图的完成, 人们研究的重点已
转向对基因功能的研究, 反义核酸技术无疑 为这项宏伟的工程提供了一种有力的工具。
抗病毒作用
病毒是 对人 和动植 物危 害极大 的病原体 ,然而对
病毒引起 的疾病的治疗 ,目前 尚无特效药物与方法。 反义 R N A 却能特异性阻断病毒基因表达 和抑制病 毒的复制 ,从而激起许多科学工作者去探索反义 R N A 治疗病毒性疾病的有效方法。抗病毒反义 R N A 技术是将特定的病毒基因反 向插人到表达险载体 中,以构建反义 R N A 表达载体 ,再将重组体导人真 核细胞(病毒宿主细胞)中表达特异性反义 R N A,从 而抑制特异有 害基 因的表达或抑制病毒复制。文 献报道 ,运用反义 R N A技术 己经成功地抑制疤病 毒 、流感病毒 、人类免疫缺陷病毒 (H I V )等对培 养的组织细胞的侵袭。用针对植物病 毒的反义 R N A 已培育出具有抗病毒能力 的植 物。
民．反义 R NA技术原理及其在疾病治疗中的应 用[ J ] .莱阳农学院学报 ,2 0 0 4,2 1 ( 1 ) ：2 0 ,21,2 2 [ 2 ].孟博 综述，朱大海审校.反义RNA 技术的应 用与进展[ J ]国外医学遗传学分册,2001,2 4( 6 ) ： 292 [ 3 ]汤郡,张莉,郭辉玉．反义RNA技术及其应用 [ J ] ．广州医学院学报， 1 9 9 9， 2 7 ( 2) ：8 4,8 5．
Tr o j a n 等利用 E B 病毒游离体表达载体克隆胰
岛素样生 长因子 ( I G F )反 义基因 ,将此重组体 转染 大鼠 C 6 细胞系,在大鼠模型上实现了胶质 母 细胞瘤的基因治疗和预防。 我国学者赵晓航等报道互补于 G r n yc基 因第二 外显子及其两侧序列的反义 R N A 能特异性诱发 人食管癌细胞程序性死 亡。 黄 贤 明等[利用 G e t s一2、G m y c和 N一r as 三个癌基 因联合反义 R N A 能使人肝 癌细 胞 株 S M M C 77 2 1 生长速率下降约70 %,软琼脂集 落形成能力及裸鼠致瘤能力显著下降,提示针对多 个癌基 因的联合反义R N A 可能给肿瘤基因治疗 提供新的途径。