小分子RNA干扰技术的原理和应用前景

和传统基因抑制工具(如反义寡核苷酸和核酶技术等)比较,RNA干扰是源自细胞的内在的基因沉默机制,抑制基因表达具有广泛、高效和特异等优点.简要阐述了RNA干扰在基因功能分析中的作用和在疾病治疗中的应用前景.     

慢病毒介导的RNA干扰抑制白血病细胞增殖的应用

通过慢病毒载体介导的RNA干扰(RNAi)技术,沉默成人T细胞白血病(ATL)中关键的病毒基因HBZ,并研究RNA干扰后对白血病细胞增殖的影响.首先根据HBZ基因序列设计RNA干扰片段,构建其慢病毒载体,并将其包装成病毒.然后用HBZ siRNA慢病毒感染白血病细胞株TL-Om1,通过RT-PCR和Western blot检测HBZ基因和蛋白表达情况,MTT技术检测沉默HBZ后TL-Om1细胞的增殖情况,利用RT-PCR检测病毒感染后下游生长相关基因的表达.实验结果表明:利用慢病毒介导的RNA干扰技术能有效降低HBZ的表达,进而抑制了白血病细胞的增殖;沉默HBZ后,细胞内E2F1,PCNA和Myc等下游生长相关基因的表达受到了明显抑制.这将为慢病毒介导的RNA干扰技术应用于临床治疗成人T细胞白血病提供重要的实验依据.     

兔肌肉生长抑制素基因的cDNA克隆及初步分析

以兔骨胳肌为实验材料,构建了兔骨骼肌cDNA文库,根据该基因保守序列,设计简并引物,利用RT-PCR技术,克隆了兔MSTN基因EST片段,以EST片段为探针,应用Southern杂交技术筛选文库,克隆了兔肌肉生长抑制素基因全长cDNA并在GenBank注册(注册号:AY169410).用生物信息学方法对该基因进行了比较分析,表明从氨基酸序列及进化角度兔和其他哺乳类生物的肌肉生长抑制素基因之间关系密切.     

RNA干扰技术及其在医学研究中的应用

RNA干扰(RNAi)是指生物体内利用双链RNA(dsRNA)诱导同源靶基因的mRNA特异性降解,从而导致转录后基因沉默的现象.RNAi主要通过核酸酶Dicer切割dsRNA生成21-23 nt的小干扰RNA(siRNA),继而由siRNA识别并靶向降解同源靶基因mRNA,从而抑制靶基因的蛋白表达.近年来,RNAi技术在医学研究中的广泛应用均取得了显著的基因沉默效果,RNAi以其高特异性、高效性等显著优势将成为研究基因功能的全新手段.文中综述了该技术在医学研究中的应用.     

利用RNA干扰技术创制高直链淀粉马铃薯新材料

直链淀粉由于其独特的理化性质,在工业上有着广泛的应用.郭志鸿[1]等利用RNA干扰技术抑制马铃薯中两类淀粉分支酶亚基基因Sbe1和Sbe2的表达,有效提高了马铃薯的直链淀粉含量.本研究利用RNA干扰技术,构建马铃薯SBEⅠ(the ndogenesis starch branching enzymeⅠ)和SBEⅡ(the endogenesis starch branching enzymeⅡ)单基因以及SBEⅠ和SBEⅡ双基因的RNA干扰双元表达质粒载体.采用农杆菌介导法将重组基因转化马铃薯品种Désirée后,得到3个转化系列.分别对转基因马铃薯植株进行PCR鉴定,对转基因淀粉表观直链淀粉含量和凝胶化特性等性质进行分析.结果表明,利用RNA干扰技术单独抑制SBEⅠ或SBEⅡ基因的表达,不能提高直链淀粉含量,甚至会导致其含量降低.而当SBEⅠ和SBEⅡ基因表达同时受到抑制时,超过50%的转基因株系直链淀粉含量高于对照.转化株系表观直链淀粉的含量最高可达到49.1%,与对照(28.5%)相比提高了20.6%.     

慢病毒载体及其介导的RNA干扰在基因治疗中的应用研究

主要就慢病毒载体及其介导的RNA干扰技术在基因治疗中的应用研究进行了综述,并对其在该领域具有的广阔前景进行了展望.慢病毒载体作为一种新型的载体,可有效地将携带的目的基因导入宿主细胞,并将其整合到宿主细胞基因组中,从而使目的基因得以持久稳定地表达.该载体因具有高感染性、高表达效率及不易诱发宿主免疫反应等优点,已成为基因治疗研究中的一个重要工具.RNA干扰技术可以特异性抑制或关闭特定基因的表达,因此该技术可广泛应用在基因功能探究和恶性肿瘤治疗等领域.由慢病毒载体介导的RNA干扰技术能持久、稳定、特异性地抑制各类细胞中特定基因的表达,在病毒感染、肿瘤等疾病的基因治疗中被广泛应用,成为生物医学领域的新热点.     

小菜蛾泛素基因的克隆与分析

运用RT-PCR技术,从小菜蛾幼虫总RNA反转录产物中扩增出泛素基因的cDNA序列.利用RNA干扰(RNAi)技术将一段体外合成的与小菜蛾泛素延伸蛋白基因UBA52同源的dsRNA注入四龄幼虫体内,以抑制小菜蛾UBA52基因的表达.半定量RT-PCR结果显示,72 h后沉默组小菜蛾幼虫体内UBA52基因的mRNA表达量显著下调.本实验成功沉默小菜蛾泛素基因,此RNAi干扰体系的建立为利用此技术分析小菜蛾及其他昆虫基因的功能提供了参考.     

玉米陈化关键酶基因Zmlox-2的RNA干扰载体的构建%

脂肪酸氧化酶(LOX)催化不饱和脂肪酸过氧化反应,导致玉米(Zea mays L.)种子储藏品质的下降.为抑制玉米陈化关键酶基因Zmlox-2的表达,依据RNA干扰原理,针对玉米Zmlox-2基因进行克隆,采用重组PCR及酶切连接技术成功构建了Zmlox-2基因的RNA干扰植物表达载体,并将重组载体pRI101-on-Zmlox-2-RNAi通过热激转化法转化到根癌农杆菌中.实验结果表明Zmlox-2基因的RNA干扰表达载体构建正确,这为下一步诱导遗传转化、探索陈化酶基因的干扰表达效果奠定了理论和实验基础.     

猪Zfx基因RNAi片段的筛选

为了研究Zfx基因在精子发生过程中的作用,本实验利用RNA干扰技术针对猪Zfx基因m RNA的不同靶位设计构建了4个不同的sh RNA干扰载体:3个RNAi-Ready-p SIREN-Retro Q-Zs Green(p SIREN)质粒重组载体(a、b、c),1个p LL3.7慢病毒骨架质粒重组载体(p LL3.7-sh RNA)。通过对仔猪睾丸体外培养生精细胞中的Zfx基因进行人为干扰后,提取总m RNA,利用q RT-PCR对Zfx基因m RNA表达进行丰度测定。结果表明:p SIREN质粒重组载体干扰组对Zfx基因没有明显地作用,慢病毒骨架质粒重组载体干扰组对Zfx基因表达抑制效果显著,抑制率为51%(P﹤0.05)。结论:筛选获得了慢病毒骨架质粒重组干扰载体,其对仔猪睾丸体外培养生精细胞中的Zfx基因表达具有显著地干扰作用。     

RNA干扰:双链RNA引起的基因沉默机制——2006年诺贝尔生理学或医学奖成果简介

RNA干扰现象是指一种由双链RNA分子引起的基因沉默现象,在动植物中普遍存在。RNA干扰不仅在生物的抗病毒反应、抑制转座子活性以及其他许多重要生理活动的调节方面发挥至关重要的作用,而且在基因功能研究和疾病治疗方面也具有广阔的应用前景。鉴于上述原因,2名美国科学家——AndrewZ.Fire和CraigC.Mello,因发现RNA干扰现象而获得了2006年的诺贝尔生理学或医学奖。     

Functional improvement of dystrophic muscle by myostatin blockade

Mice and cattle with mutations in the myostatin (GDF8) gene show a marked increase in body weight and muscle mass, indicating that this new member of the TGF-beta superfamily is a negative regulator of skeletal muscle growth. Inhibition of the myostatin gene product is predicted to increase muscle mass and improve the disease phenotype in a variety of primary and secondary myopathies. We tested the ability of inhibition of myostatin in vivo to ameliorate the dystrophic phenotype in the mdx mouse model of Duchenne muscular dystrophy (DMD). Blockade of endogenous myostatin by using intraperitoneal injections of blocking antibodies for three months resulted in an increase in body weight, muscle mass, muscle size and absolute muscle strength in mdx mouse muscle along with a significant decrease in muscle degeneration and concentrations of serum creatine kinase. The functional improvement of dystrophic muscle by myostatin blockade provides a novel, pharmacological strategy for treatment of diseases associated with muscle wasting such as DMD, and circumvents the major problems associated with conventional gene therapy in these disorders.     

A genetic link between co-suppression and RNA interference in C. elegans

Originally discovered in plants, the phenomenon of co-suppression by transgenic DNA has since been observed in many organisms from fungi to animals: introduction of transgenic copies of a gene results in reduced expression of the transgene as well as the endogenous gene. The effect depends on sequence identity between transgene and endogenous gene. Some cases of co-suppression resemble RNA interference (the experimental silencing of genes by the introduction of double-stranded RNA), as RNA seems to be both an important initiator and a target in these processes. Here we show that co-suppression in Caenorhabditis elegans is also probably mediated by RNA molecules. Both RNA interference and co-suppression have been implicated in the silencing of transposons. We now report that mutants of C. elegans that are defective in transposon silencing and RNA interference (mut-2, mut-7, mut-8 and mut-9) are in addition resistant to co-suppression. This indicates that RNA interference and co-suppression in C. elegans may be mediated at least in part by the same molecular machinery, possibly through RNA-guided degradation of messenger RNA molecules.     

RNA干涉研究进展

RNA干涉(RNAi)是生物体内的一种通过双链RNA(dsRNA)来抵抗病毒入侵和抑制转座 子活动的自然机制.快速发展的RNAi技术为抑制特异性基因的表达提供了有利的工具.到目前为 止,在真菌、拟南芥、线虫、锥虫、水螅、涡虫、果蝇、斑马鱼、小鼠等真核生物中都发现存在基因沉默 机制.RNAi作为基因沉默的工具,为基因功能研究、基因治疗、药物研究与开发等许多领域开辟了 一条新路.     

Revealing the world of RNA interference

The recent discoveries of RNA interference and related RNA silencing pathways have revolutionized our understanding of gene regulation. RNA interference has been used as a research tool to control the expression of specific genes in numerous experimental organisms and has potential as a therapeutic strategy to reduce the expression of problem genes. At the heart of RNA interference lies a remarkable RNA processing mechanism that is now known to underlie many distinct biological phenomena.     

RNAi在植物中的作用机理及其应用研究进展

本文综述了近年来有关RNA干扰的发现、作用过程及其作用机理,并介绍了RNA干扰在植物基因功能、植物抗病毒、作物品种改良等方面的应用.     

RNA干扰技术及用于基因治疗的研究现状

RNAi是双链RNA介导的转录后基因沉默作用的重要机制之一,笔者主要介绍了RNAi技术的原理和用于基因治疗的研究现状.