秀丽线虫细胞核内小干扰RNA调控基因表达的机制研究

生物体内存在大量的不编码蛋白质序列的非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA),这些非编码RNA广泛参与生命活动的各个过程,包括基因表达调控、基因组稳定性维持、抵抗外源核酸侵染、发育的时序调节以及肿瘤发生等.越来越多的证据表明一系列重大疾病的发生、发展与这些非编码RNA的产生和调控失衡相关.小调节性RNA正在成为潜在的疾病标志物、药物靶点和生物分子药物.我们的研究主要集中在高等多细胞生物中细胞核里小干扰RNA调控基因表达的分子机制和生物学功能.我们在模式生物秀丽线虫中通过遗传筛选的方法发现了一条小干扰RNA在细胞核内调控基因表达的通路,以及参与这条通路的几个关键的细胞核RNA干扰缺陷型基因(nuclear RNAi defective,Nrde).这一发现不仅解决了高等多细胞生物中细胞核内是否存在小RNA干扰现象的争论,而且发现小RNA可能通过主动转运的方式进入细胞核并调控RNA聚合酶Ⅱ(RNAPⅡ)介导的转录延伸.这一通路还可能参与了生物体的获得性遗传过程.本文重点阐述这一小干扰RNA调控基因表达的分子机制,并提出未来亟待解决的科学问题和发展方向.     

反义RNA对质粒复制的调控作用

反义RNA的存在最先是在质粒和其它原核附属DNA元件中被证实的.对这些体系深入的研究揭示了原核反义RNA结构和功能的联系,以及正义/反义RNA相互作用的机理.本文着重叙述反义RNA在质粒复制中的作用及其进展.     

RNA研究的新进展

RNA研究的新成果不断出现和有关RNA操作新技术的应用是进入21世纪以来分子生物学研究的重要突破之一。依据国内外的大量最新资料,主要述评RNA研究中所揭示的新理念、反义RNA技术应用进展、RNA干扰等新突破和新技术的研究进展,包括植物、动物、医学等各个领域的内容。     

反义RNA技术及其在农业领域的应用

介绍了反义RNA的概念及作用机理,对反义RNA技术及其在农业领域的应用进行了概述．反义RNA技术是借助基因重组技术,根据碱基互补原理,用人工合成或生物体合成的特定RNA片段（或其化学修饰物）抑制或封闭基因表达的技术。在农业领域反义RNA技术主要应用于果实性状及品质的调控,对观赏植物性状的调控,植物抗病,控制油料种子中脂肪酸的合成,控制雄性不育,降低或去除食物中有害化学成分等方面其功能获得可靠的成效．     

非编码RNA与表达调控作用

真核生物转录产生了大量的非编码RNA（ncRNA）,种类繁多？表达及调节模式复杂多样,且对细胞的生长是必须的,并非是转录的＂垃圾＂。根据功能,ncRNA可以大致分成＂持家RNA＂与＂调控RNA＂。ncRNA在遗传信息的载体（DNA和染色质）与表达产物（蛋白质）的相关生物过程中都有着极其重要的作用。     

转基因表达的精细调控

将细胞特异性表达启动子与可诱导系统相结合 ,建立可用于植物转基因表达时、空、量三维调控的基因开关系统 ,为功能基因组研究及通过基因工程技术对植物代谢实施精确调控提供了全新的思路     

RNA干涉与基因沉默研究进展

生物体内导入双链RNA(dsRNA)后会引起体内同源基因特异的沉默，这种现象称为RNA干涉(RNAi)．基因沉默是生物体基因表达调控的一种重要机制，具有重要生物学功能．就RNA干涉与基因沉默的研究历史、作用机制和应用作了综述．     

植物转化酶及其基因表达与调控

蔗糖利用依赖于蔗糖的降解.植物转化酶通过降解蔗糖为己糖,不仅为呼吸作用提供底物,而且作为信号分子调节多种基因的表达,同时转化酶基因的表达也受到多种因素的调控.综述了近年来植物转化酶的种类、特性、功能及其基因表达在转录水平和翻译水平调控机制的研究进展.     

脊椎动物促性腺激素释放激素的结构、基因表达与调控的研究进展

综述了有关对脊椎动物促性腺激素释放激素的结构、基因表达与调控的研究进展 .阐明促性腺激素释放激素结构多样性 ,功能多样性 ,及其基因表达与调控 ,并对可能的应用前景作简要阐述     

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.     

水杨酸对烟草GRPs基因表达的影响

通过RT-PCR得到富含甘氨酸RNA结合蛋白（GRPs）基因片段,利用northern杂交技术对水杨酸诱导不同时间不同烟草GRPs基因的表达模式进行研究.结果表明：水杨酸能诱导烟草GRPs基因上调表达,3 h达到最高,然后开始下降;但3个TMV抗性不同的供试烟草增加幅度不同,基因表达幅度与抗性有一定关系,抗性强的红花大金元表达增幅大于抗性较弱的云烟85.本研究明确了水杨酸诱导下烟草该基因的表达谱,揭示了SA诱导烟草不同抗性的品种的幅度不同,并且发现诱导后3 h为关键点,表明GRPs基因可作为烟草水杨酸代谢途径中的一个标记基因研究其途径对逆境的应答.     

马铃薯和甘薯营养改良基因工程的研究进展

概述基因工程在马铃薯和甘薯的淀粉、 氨基酸、蛋白质及风味等营养品质的遗传改良方面的最新研究进展,并提出该研究领域存在的问题及应采取的对策。     

重组腺病毒介导RNA干扰人DLK1基因表达的研究

构建抑制人DLK1基因表达的重组腺病毒载体,利用腺病毒载体介导的RNA干扰技术评价其在肝癌细胞株中的基因沉默效应.将针对人DLK1基因的RNAi寡核苷酸序列,连接到腺病毒穿梭质粒中,在含有腺病毒骨架质粒pAdEasy-1的大肠杆菌BJ5183内进行同源重组.重组腺病毒载体在HEK-293细胞中包装扩增,得到高滴度的重组腺病毒.通过绿色荧光蛋白示踪腺病毒的感染效果,并通过荧光实时RT-PCR,western blot的方法证实重组腺病毒能够显著抑制DLK1基因在肝癌细胞株中的表达.     

RNAi表达载体在哺乳动物中的研究进展

对RNA干扰(RNAi)表达载体的非生物与生物递送系统及主流应用进行综述,明确其在基因调控及未来基因治疗领域的应用前景,并指出其在种属特异性及表达效率等方面存在的局限性.对RNAi表达载体的结构组成、发展沿革及体内作用机制进行归纳分析,提出基于结构组成和加工机制双重属性的分类方法.     

P53反义RNA表达载体的构建

目的：针对突变型P^53基因的致癌性,采用反义RNA技术以阻断癌细胞内源突变型P^53的表达,构建真核细胞内P^53反义RNA表达载体。方法：采用定向克隆法将人野生型P^53基因cDNA反向插入到哺乳动物表达载体P^CR3.1的Ecor RⅠ和XbaⅠ位点,构建了反义P^CR3.1-P^53（AS）表达载体。结果：反义P^CR3.1-P^53(AS)表达载体构建成功。结论：此研究结果既为肿瘤发生提供理论基础,也为肿瘤基因治疗奠定基础。     

逆境胁迫下植物基因的表达与调控

探讨植物在逆境下的适应机制,综述了植物在逆境下相关基因的表达调控方式,由于植物生活的“不动性”使其不可避免地要受到各种逆境的冲击,经过系统的进化,植物本身能够建立起有效的适应乃至抗性机制。大量的研究认为,逆境胁迫下,植物体内脱落酸（ABA）和水杨酸（SA）的含量会发生明显的变化,从而诱导许多新基因表达以及蛋白质合成,来适应环境的变化。植物对环境的适应可能有两种机制。第一种机制是ABA与SA诱导核糖核酸（mRNA）的合成或使其稳定。第二机制是ABA与SA有引起逆境响应蛋白的积累和翻译调控。