小分子干扰RNA(siRNA)表达载体沉默靶基因的研究

目的研究siRNA表达载体在体外培养细胞中对目的基因的干扰作用，建立利用RNA干扰技术研究基因功能的平台。方法构建针对β-actin基因的表达siRNA载体，转染HeLa细胞，然后在mRNA水平、蛋白水平和细胞形态水平评价siRNA表达载体对β-actin基因表达的抑制作用。结果siRNA表达载体可以有效的抑制体外培养细胞β-actin基因的表达，使β-actin基因的mRNA和蛋白表达量显著下降，细胞形态发生显著变化。结论siRNA表达载体可以在体外培养细胞中有效的沉默β-actin基因，为研究基因功能提供了一个快速、有效的系统。     

利用不同方法检测RNAi抑制人pescadillo基因的表达

目的:构建人pescadillo(PES1)基因siRNA的真核表达载体,观察其对PES1表达的影响。方法:利用RNA干扰(RNAi)技术,设计并合成了2条针对PES1基因的siRNA,将其克隆到siRNA表达载体pSliencer2.1-U6neo上。分别用以下3种方法检测RNAi的抑制效果:(1)将RNAi重组质粒和带FLAG标签的PES1共转染293T人胚肾细胞,用FLAG抗体进行Western blot;(2)将RNAi重组质粒和带GFP标签的PES1共转染293T细胞,用荧光显微镜观察GFP的亮度;(3)在293T细胞中仅转染小干扰RNA(siRNA)重组质粒,用PES1抗体进行Western blot分析。结果:测序证明,成功构建了PES1siRNA真核表达载体。通过Western blot实验证明,构建的siRNA能有效抑制外源性及内源性PES1基因表达;荧光显微镜检查发现siRNA能明显减弱细胞中荧光强度,抑制PES1的表达。结论:成功地构建了PES1siRNA的真核表达载体,利用3种不同方法均证明该siRNA能有效地抑制PES1基因的表达。     

利用RNAi抑制FHL2基因的表达

目的:构建FHL2基因的siRNA真核表达载体,观察其对FHL2蛋白表达的影响.方法:利用RNAi干扰技术,设计并合成了两条针对FHL2基因的siRNA,将其克隆到siRNA表达载体pSliencer 2.1-U6 neo上.将重组质粒和带FLAG标签的FHL2共转染293T人胚肾细胞,通过Western blot实验检验RNAi干扰效应.结果:经过酶切和测序证明,成功构建了FHL2 siRNA真核表达载体.通过Western blot证明,构建的siRNA能有效抑制FHL2基因的表达.结论:成功地构建了FHL2基因的siRNA真核表达载体,转染细胞后能有效地抑制FHL2基因的表达.     

siRNA设计研究进展及在线设计

研究基因功能的方法之一是减少或消除其在细胞中的表达.RNA干扰 (RNA interference, RNAi) 技术可以研究一个单独基因的作用, 其效应因子为小干扰RNA(small interfering RNAs, siRNA)分子[1].     

Hsp701A的RNA干涉诱导K562细胞凋亡

目的：研究RNA干涉（RNAi）Hsp701A基因的表达及其诱导慢性粒细胞白血病（慢粒）细胞株K562的凋亡。方法：构建Hsp701A基因小干涉RNA（siRNA）的真核表达载体，转染K562细胞并证实RNAi的有效性。用MTF比色法、AnnexinV-FITC／PI染色和流式细胞术，分别检测K562细胞的增殖、凋亡和细胞周期。结果：构建了Hsp701A siRNA的真核表达载体。将其稳定转染K562细胞后，RNAi组细胞中Hsp701 ARNA和蛋白的表达水平明显下降。Hsp701A siRNA能抑制K562细胞增殖并诱导其细胞凋亡，将其阻滞于G1期。结论：RNAi Hsp701A基因诱导的表达有望成为一种新的慢粒的治疗策略。     

siRNA对小鼠血管内皮细胞NF-κBp65表达的抑制作用

探索RNA干扰(RNAinterference,RNAi)技术在抑制血管内皮细胞激活中的应用前景。利用阳离子脂质体LipofectamineTM2000作为转染试剂将化学合成的小鼠NF-κBp65的小干扰RNA(smallinterferingRNA,siRNA)转染入小鼠EOMA细胞,RT-PCR测定细胞内NF-κBp65mRNA表达,Westernblot检测细胞内NF-κBp65蛋白水平。同时观察siRNA对肿瘤坏死因子α(TNF-α)诱导的NF-κB激活的抑制作用。结果显示:在转染siRNA后的第24小时,细胞内NF-κBp65mRNA水平降低,蛋白表达量明显减少,而在第48小时、72小时细胞内NF-κBp65蛋白已经无法测出;在TNF-α刺激后,转染siRNA的细胞组内NF-κBp65的表达也明显受到抑制。说明RNAi技术可以抑制NF-κBp65的表达,为进一步研究血管内皮细胞的保护提供了有效的方法。     

Hsp701A基因的RNA干涉对HepG2细胞化疗敏感性的影响

目的：研究Hsp701A基因靶向siRNA表达载体对肿瘤细胞化疗药物敏感性的影响。方法：构建Hsp701A靶向小干涉RNA（siRNA）的真核表达载体，并转染HepG2细胞，以证实siRNA真核表达载体RNAi的有效性。用四唑蓝（MTT）比色法检测HepG2细胞对白藜芦醇、顺铂的敏感性。结果：以构建的Hsp701A基因靶向siRNA的真核表达载体稳定转染HepG2细胞后，两种RNAi组细胞中Hsp701ARNA和蛋白的表达水平均明显下降。Hsp701A基因靶向siRNA真核表达载体转染后，HepG2细胞对不同化疗药物的敏感性有不同程度的增加（P〈0．05）。结论：Hsp701A基因的RNA干涉可增强HepG2细胞对化疗药物的敏感性。     

RNA干扰抑制EphA2癌基因在结肠腺癌HCT-8细胞系中的表达

目的利用RNA干扰（RNAi）技术抑制EphA2癌基因在结肠腺癌HCT-8细胞系中的表达,以期为肿瘤的基因治疗提供新的思路和手段。方法构建逆转录病毒表达载体pSIREN-EphA2,应用逆转录病毒载体介导的RNAi技术抑制EphA2癌基因在结肠腺癌细胞HCT-8中的表达,同时利用Western免疫印迹和免疫组织化学SP法分别检测转染后HCT-8细胞中EphA2蛋白的表达水平。结果从EphA2 mRNA序列中筛选出有效的siRNA序列,并设计了互补双链寡核苷酸发夹结构,成功构建了EphA2 siRNA的逆转录病毒表达载体,重组逆转录病毒载体pSIREN-EphA2经酶切鉴定结果正确;测序分析证实插入的EphA2 siRNA的方向及序列正确。Western免疫印迹和免疫组织化学方法分析,与对照空载体及未转染细胞相比,重组pSIREN-EphA2转染的HCT-8细胞中EphA2蛋白表达水平明显降低,差异具有统计学意义（P〈0．001）。结论通过逆转录病毒载体介导的RNAi能够抑制HCT-8细胞中EphA2的蛋白表达,为以EphA2为靶向的结直肠癌的基因治疗提供了新的思路和手段。     

下调VEGF基因表达对乳腺癌细胞MCF-7的增殖抑制作用

目的利用RNA干扰技术特异性抑制乳腺癌细胞MCF-7的VEGF基因表达,研究乳腺癌的治疗新方法.方法体外合成带有T7启动子的VEGF基因DNA片段,转录针对VEGF mRNA的siRNA,使用脂质体转染的方法导入细胞,观察转染后乳腺癌细胞MCF-7的增殖变化,MTT法检测细胞存活率,RT-PCR检测转染后VEGF mRNA表达水平的变化,ELISA检测蛋白表达的下降效果.结果所设计的两个靶位点siRNA能有效抑制乳腺癌细胞生长;VEGF mRNA的表达也受到有效抑制,明显减少;同时,对应的VEGF蛋白水平也显著降低.阴性对照的错义序列组siRNA则没有这种效果.结论应用RNA干扰技术可以有效抑制肿瘤细胞的增殖.     

RNA干扰抑制肌腱细胞V型胶原表达对胶原纤维形成的影响

利用RNA干扰技术(RNAi)下调肌腱细胞中V型胶原基因的表达,探讨V型胶原在损伤肌腱修复过程中的作用。分别设计干扰大鼠V型胶原2个亚基COL5α1和COL5α2表达的siRNA序列,转染大鼠肌腱细胞。检测V型胶原在基因和蛋白水平的表达,检测组织工程肌腱的胶原含量和胶原原纤维直径。转染特定的siRNA后,V型胶原2个亚基的基因和蛋白表达被明显抑制。抑制COL5α1和COL5α2亚基对胶原纤维形成的影响不同。本实验探究了V型胶原对胶原纤维生长自聚的影响,为肌腱损伤修复提供有用的基础生物学信息。     

腺病毒介导的RNA干涉对乳腺癌SKBR3细胞HER2的下调及生长抑制效应

目的:探讨采用腺病毒做为载体介导基于RNA干涉的针对高HER2肿瘤的基因治疗的可能性。方法:构建HER2-绿色荧光蛋白融合蛋白表达质粒pHER2-GFP,并与9种针对HER2不同靶序列的siRNA表达质粒分别共转染CHO-K1细胞,根据荧光蛋白表达量从中筛选出沉默效率最高的质粒。将筛选出的质粒转染HER2高表达乳腺癌SKBR3细胞,检测它们对HER2表达的影响。随后,将siRNA转录单元克隆入腺病毒载体,成功包装病毒后感染SKBR3细胞,再次测定其下调HER2的效应及其对细胞生长的影响。结果:2种有效下调HER2表达的质粒被筛选出来。将此2种质粒所含siRNA转录单元包装入腺病毒后仍然保持了原有的基因沉默效应。HER2下调增加了SKBR3细胞中G1期细胞的比例,并且诱导部分细胞凋亡。MTT和细胞长期增殖抑制实验表明腺病毒介导的RNA干涉抑制了SKBR3细胞生长。结论:重组腺病毒介导的RNA干涉能够下调HER2的表达并且对高表达HER2的乳腺癌细胞有生长抑制作用。     

同源无启动子DNA片段抑制人胰腺癌细胞株整合基因的表达

目的观察仅转染无启动子绿色荧光蛋白（GFP）的cDNA全长片段能否使整合有GFP基因的胰腺癌细胞内GFP表达降低。方法用pEGFP—C1质粒转染人胰腺癌细胞株PANC-1,G418筛选及流式细胞术分选建立GFP蛋白高表达的稳定细胞株。用PCR方法从pEGFP—C1扩增出GFP基因全长cDNA并将其克隆至无启动子的复制型质粒PUC19,得到重组质粒即PUC—GFP。实验分为4组：空白对照组、空质粒组（PUC组）、GFP重组质粒干扰组（PUC—GFP组）、GFP小RNA干扰组（siGFP组）。分别用稳定表达GFP和未经处理PANC-1细胞进行实验。用Western印迹、流式细胞术与倒置荧光显微镜检测重组质粒对细胞内稳定表达的GFP的影响及对GFP阴性细胞pEGFPC1质粒瞬时转染后绿色荧光表达强度的影响。结果PUC—GFP可使稳定细胞株内的GFP表达下降,并且呈剂量依赖性。PUC—GFP组绿色荧光强度减弱程度和空白对照及空质粒组差异有统计学意义（P〈0．05）和siGFP组差异无统计学意义（P〉0．05）。转染后第4天GFP表达降低并可持续至第6天,第4天后PUC—GFP组和siGFP组对GFP的抑制差异无统计学意义（P〉0．05）。PUC—GFP与pEGFP—C1共转染GFP阴性PANC-1细胞株可使pEGPC1的瞬时转染效率降低。这两种情况下,荧光降低程度均和转染PUC—GFP的量呈正相关。结论仅转染无启动子的某个特定基因的全长cDNA能使哺乳细胞内相应同源性基因的表达降低。DNA干扰可用于哺乳动物细胞。     

质粒介导的RNAi技术对截短HCMV IE2基因表达的抑制作用

目的 应用质粒介导的RNA干扰技术研究siRNA抑制截短HCMV IE2基因的表达的作用。方法 以pLL3．7质粒为模板，采用半套式PCR的方法扩增出含U6启动子的siRNA表达片段，连接pMD-T simple vector构建效应质粒表达重组体pMD-T-shRNARI和pMD-T-shRNAR2。同时采用RT-PCR方法从HCMV AD169株基因组中调取目的截短基因IE2，定向克隆到带有绿色荧光蛋白（GFP）作为报告基因的真核表达载体pEGFP-C1上，构建HCMVAD169株截短IE2基因重组表达质粒pEGFP-C1-IE2；用脂质体共转染效应质粒和靶基因表达重组体至Hep-2细胞中，荧光显微镜下观察效应质粒的RNA干涉作用，并观察RNA干扰的时效和量效改变。结果 三组质粒重组体构建成功，克隆到的2个shRNA表达载体对截短IE2基因的表达都有干涉作用。在与靶基因质粒量比为1：1和1：2时，其中pMD-T-shRNAR1 48～72h间干涉效应为100％，可完全封闭IE2的表达；pMD-T-shRNAR2使IE2处于极低水平表达，48～72h间干涉效应达到98．4％～99％。结论 通过质粒介导的RNAi技术能够有效地抑制HCMVIE2基因的表达，为治疗HCMV感染的药物开发提供了思路。     

Inhibition of NF-kappaB mediated inflammation by siRNA expressed by recombinant adeno-associated virus

NF-kappaB mediated inflammation is a key process to many diseases. RNA interference (RNAi) is the specific suppression of genes by short double-stranded RNA. It was the aim of the present study to modify NF-kappaBdependent inflammation by small interfering RNA (siRNA) expressed by recombinant adeno-associated virus (rAAV). To study the kinetics of rAAV mediated expression of siRNA, the expression of the luciferase gene was targeted and resulted in a significant decrease of luciferase activity as compared to a control vector in the human 293 cell line. The effect was dose dependent and was detectable 24 h after infection. rAAV coding for siRNA against the p65 subunit of NF-kappaBsignificantly reduced the p65 protein. In a cellular model of TNF-alpha induced inflammation, expression of siRNA against p65 significantly suppressed the secretion of IL-8 from BEAS-2B cells. In conclusion, rAAV vectors coding for siRNA are an useful tool for efficient gene silencing in mammalian cells and can be used to modify NF-kappaB mediated inflammation.     

Stable suppression of gene expression in murine embryonic stem cells by RNAi directed from DNA vector-based short hairpin RNA

Murine embryonic stem (ES) cells are an ideal system for the research of directed differentiation in vitro. Long double-stranded RNA, which can induce RNA interference (RNAi) effectively in many organisms, has been shown to suppress target gene expression efficiently and specifically in undifferentiated ES cells. However, it cannot be used in differentiated ES cells due to unspecific inhibition of gene expression resulting from the activation of interferon pathway following differentiation. Using green fluorescent protein (GFP) as a reporter system, we show here that a short hairpin RNA (shRNA) expression vector driven by the murine U6 small nuclear RNA promoter can specifically induce potent gene knockdown effect (i.e., inhibit GFP expression specifically) when transfected transiently into ES cells. Furthermore, when the expression vector is stably integrated into the genome of the cell, it can still show specific RNAi effect, which can be maintained at least for 10 days. These transfected ES cells showed no obvious differences in the morphology or growth rate in culture compared with untransfected cells, suggesting that the activation of shRNA-directed RNAi did not affect the properties of ES cells and that the RNAi effect in ES cells is specific and persistent. Our results prove the feasibility of the U6 promoter-driven shRNA expression technique to be used to study the function of genes expressed in ES cells. These ES cells, after integration of the U6-based RNAi vector into their genome, could be used to generate gene knockdown mice.     

BACE1基因RNA干扰质粒的构建及干扰效果的鉴定

目的构建BACE1基因干扰质粒,并研究其在neuro．2a细胞中的表达,为以其为靶点的基因治疗提供稳定转染的质粒。方法选择人、小鼠和大鼠的BACE1基因共有序列为干扰靶点,设计3组连接有GFP的干扰质粒,将构建好的质粒转染nellro-2a细胞,通过RealtimeRT—PCR及Western—blotting的方法分别在RNA及蛋白质水平上检测BACE1的表达,以分析其干扰的效率。结果经酶切及测序证实,插入的DNA片段序列与设计序列完全一致。与空质粒对照组相比,3个干扰靶点对BACE1基因的表达均有不同程度的抑制作用。其中pYr-1．1-siBACE1在mRNA水平及蛋白质水平干扰效果均最好。结论成功构建了BACE1基因的干扰质粒pYr-1．1-siBACE1,并能有效抑制neuro．2a细胞内源性BACE1基因表达,为靶向BACE1基因的治疗提供了有力的工具。     

RNAi microarray analysis in cultured mammalian cells

RNA interference (RNAi) mediated by small interfering RNAs (siRNAs) is a powerful new tool for analyzing gene knockdown phenotypes in living mammalian cells. To facilitate large-scale, high-throughput functional genomics studies using RNAi, we have developed a microarray-based technology for highly parallel analysis. Specifically, siRNAs in a transfection matrix were first arrayed on glass slides, overlaid with a monolayer of adherent cells, incubated to allow reverse transfection, and assessed for the effects of gene silencing by digital image analysis at a single cell level. Validation experiments with HeLa cells stably expressing GFP showed spatially confined, sequence-specific, time- and dose-dependent inhibition of green fluorescence for those cells growing directly on microspots containing siRNA targeting the GFP sequence. Microarray-based siRNA transfections analyzed with a custom-made quantitative image analysis system produced results that were identical to those from traditional well-based transfection, quantified by flow cytometry. Finally, to integrate experimental details, image analysis, data display, and data archiving, we developed a prototype information management system for high-throughput cell-based analyses. In summary, this RNAi microarray platform, together with ongoing efforts to develop large-scale human siRNA libraries, should facilitate genomic-scale cell-based analyses of gene function.     

SPARC基因RNAi慢病毒载体的构建及其在SKM-1细胞中的表达

目的:构建SPARC基因RNAi慢病毒载体获得稳定产毒的细胞,并观察其对人MDS细胞株SKM-1细胞的转染效率及其对SPARC基因的抑制效率。方法:针对已经筛选确定的SPARC基因RNAi有效靶序列,合成靶序列的OligoDNA,退火形成双链DNA,与经AgeⅠ和EcoRⅠ双酶切后的pGCSIL-GFP载体连接产生GC-shSPARC慢病毒载体,PCR筛选阳性克隆并进行测序鉴定。用GC-shSPARC、pHelper1.0和pHelper 2.0载体共转染包装细胞293T细胞,包装产生慢病毒,以293T细胞GFP蛋白的表达水平测定病毒滴度,并将获得的重组慢病毒GC-shSPARC转染SKM-1细胞,通过荧光显微镜检测转染后GFP表达情况,测定转染效率;RT-PCR和Western blot分别验证转染后SKM-1细胞SPARC mRNA及蛋白的表达。结果:经测序证实,构建出了SPARC shRNA的慢病毒载体GC-sh SPARC。包装、浓缩病毒悬液的滴度为1×109TU/mL。荧光显微镜下能直接观察到转染组细胞的GFP表达,转染效率为70%,RT-PCR、Western blot技术分别检测到GC-shSPARC慢病毒转染SKM-1细胞SPARC mRNA、SPARC蛋白表达水平较空白组明显降低(P<0.05)。结论:成功构建SPARC基因RNAi慢病毒载体,其能高效干扰SKM-1细胞SPARC基因的表达。     

AIF靶向短发夹RNA干扰重组载体对神经母细胞瘤细胞SHSY5Y的沉默作用

目的探讨AIF基因短发夹RNA(shRNA)表达质粒对神经母细胞瘤细胞(SHSY5YAIF)基因的干扰作用。方法根据siRNA设计原则,构建靶向AIF基因的短发夹RNA干扰质粒(pGPU6/GFP/AIF),使用脂质体法转染人神经母细胞瘤细胞,通过RT-PCR和Wester blot印迹检测神经母细胞瘤细胞AIF基因mRNA和蛋白表达水平。结果 pGPU6/GFP/AIF重组质粒经限制性内切酶酶切及测序证明基因插入正确。质粒成功转染SHSY5Y细胞后,该细胞的AIFmRNA和蛋白表达明显下降(P0.05)。结论成功构建靶向AIF基因的shRNA表达载体转染神经母细胞瘤细胞,有效抑制AIFmRNA和蛋白表达,为AIF基因靶向治疗提供前期的实验依据。