RNA干扰技术

在基因治疗领域里，继反义RNA、核酶和三链DNA技术之后，现在又掀起了RNA干扰技术，这项技术在2002年度里荣登美国著名“科学”杂志评选出的世界十大科技进展之榜首，现将有关RNA干扰技术作一介绍。     

RNA干扰技术的原理与应用

RNA干扰作用(RNA i)是通过双链RNA(dsRNA)引发的转录后基因沉默机制。RNA i主要是指dsRNA分子进入细胞内,特异性降解与之同源的mRNA,从而特异高效地抑制相应基因表达活性的现象。近年来,RNA i以其高特异性、高效性等显著优势已成为研究基因功能的新手段,在功能基因组学、基因表达调控机制研究等领域得到了广泛的应用。在此对RNA干扰技术的发展历程、作用机制、作用特点及应用前景予以综述。     

RNA干扰及其抗病毒作用

RNA干扰 (RNAi)是一种新发现的通过 ds RNA介导的特异同源靶基因沉默途径。 RNAi主要包括两个步骤 :RNase 样核酸酶切割 ds RNA而生成 2 1- 2 3nt的 si RNA和 si RNA引导 RNA诱导的沉默复合体 (RISC)降解同源性靶基因 m RNA。在某些生物体中 RNAi具有放大效应。通过将 - 2 1nt si RNA导入哺乳动物细胞的 RNAi技术不仅可避免非特异干扰素反应 ,更重要的是还可介导序列特异的基因沉默。最近将 RNAi应用于许多病毒性疾病的治疗研究均取得了显著的基因沉默效果 ,预示 RNAi有望成为一种预防、治疗病毒性疾病的新手段。     

RNA干扰及其在肿瘤研究中的应用

RNA干扰(RNAi)是近年发展起来的一种阻抑基因表达的新方法,该技术通过双链RNA的介导,可以特异性地阻断或降低相应基因的表达。在肿瘤研究中,通过RNAi技术可以选择性地抑制人类肿瘤相关基因的表达,从而抑制肿瘤细胞的生长。该技术的应用为癌症的基因治疗提供了新的方法。本文综述了小干扰RNA(siRNA)、微小RNA(miRNA)的生成和作用机制以及RNAi在肿瘤研究中的应用。     

RNA干扰技术及其在神经病学中的研究进展

RNA干扰(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。微RNA(miRNA)在哺乳动物的大脑的不同区域具有不同的作用,并且RNAi在大脑的发育过程中具有重要的作用,miRNA具有调控多种目的基因表达的功能。由于神经元一旦受到损害就很难恢复正常的特性,目前RNAi被认为是治疗和改善神经变性疾病最有潜力的的技术。目前治疗性RNAi已运用于多种神经退行性疾病的体内和体外研究当中(如遗传肌张力障碍、阿尔茨海默病等),但其运用于临床治疗仍需进一步的研究。     

RNA干扰分子机制的研究进展及其在黑素瘤中的应用

RNA干扰是一种由外源性或内源性双链RNA分子阻断或者降低同源基因表达的现象,是目前生物分子学研究的热点之一。近年来RNA干扰分子机制的研究从转录后水平逐渐深入到转录水平、翻译水平,取得了飞速的发展。由于RNA干扰作用的靶向性,为肿瘤的治疗带来了新的希望,现从RNA干扰的分子学机制及其在黑素瘤中的研究予以简要综述。     

RNA干扰技术的研究进展

自1998年2月Fire等[1]首次在Nature上发表了将双链RNA(double stranded RNA, dsRNA)注入一种秀丽线虫(caenorhabditis elegans)体内,dsRNA诱导了靶向基因专一性的基因表达沉默(gene silencing),由此,一门新技术--RNA干扰(RNA interference, RNAi)技术逐渐发展起来.随后许多研究人员先后运用RNAi技术在线虫、果蝇、植物及动物细胞中进行了大量研究,采用不同长度的dsRNA 可使不同类型细胞的靶向基因表达明显降低.近年来研究表明,在哺乳动物以及人类细胞中转染21～23个核苷酸(nucleotide, nt)的小干扰性RNA(small interfering RNA, SiRNA)可使同源基因表达产生特异性强抑制效应[2].SiRNA和RNAi技术的研究和运用,具有极其重要的理论意义和实践意义,它将对医学生物学的发展产生深远的影响.杂志将这一新发现评为2002年度世界十大科学成就之首.本文就RNAi的作用机制、SiRNA合成以及RNAi技术运用等方面的研究进展综述如下.     

RNA干扰技术及应用

目的综述RNA干扰(RNAi)技术的发现、作用机制、作用特点以及应用研究新进展。方法检索国内外有关RNAi技术研究资料并整理总结。结果RNAi技术是利用双链小片段RNA高效、特异性的降解细胞内同源mRNA,从而阻断体内基因表达,使细胞出现靶基因缺失的表型。结论RNAi技术是一项较新的研究技术,可用于基因功能、基因治疗以及新的药物筛选等研究领域。     

基因沉默与RNA干扰

生物体经过漫长的进化和自然选择后逐渐形成了对异常基因活动进行监控和防御的能力,这种天然免疫机制在最近几年的研究中得到了进一步认识。所谓异常基因活动是指病毒基因侵入和复制,转座子和转基因表达。正常基因活动几乎不产生双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA),而异常基     

RNA interference and its current application in mammals

Objective The aim of this review was to assess RNA interference (RNAi) and its possibility as a potential and powerful tool to develop highly specific double-stranded RNA (dsRNA) or small interfering RNA (siRNA) based gene-silencing therapeutics. Data sources The data used in this review were obtained from the current RNAi-related research reports. Study selection dsRNA-mediated RNAi has recently emerged as a powerful reverse genetic tool to silence gene expression in multiple organisms. The discovery that synthetic duplexes of 21 nucleotides siRNAs trigger gene-specific silencing in mammalian cells has further expanded the utility of RNAi in to the mammalian system. Data extraction The currently published papers reporting the discovery and mechanism of RNAi phenomena and application of RNAi on gene function in mammalian cells were included. Data synthesis Since the recent development of RNAi technology in the mammalian system, investigators have used RNAi to elucidate gene function, and to develop gene-based therapeutics by delivery exogenous siRNA or siRNA expressing vector. The general and sequence-specific inhibitory effects of RNAi that will be selective, long-term, and systemic to modulate gene targets mentioned in similar reports have caused much concern about its effectiveness in mammals and its eventual use as a therapeutic mordality. Conclusions It is certain that the ability of RNAi in mammals to silence specific genes, either when transfected directly as siRNAs or when generated from DNA vectors, will undoubtedly accelerate the study of gene function and might also be used as a potentially useful method to develop highly genespecific therapeutic methods. It is also expected that RNAi might one day be used to treat human diseases.     

RNA干扰及其在药用植物代谢工程中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是把双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)导入某些生物和细胞而引起同源mRNA降解的现象,是一种转录后基因沉默机制。dsRNA在体内被Dicer二聚体切割成21～25bp的小干涉RNA(smallinterfering RNA,siRNA),然后在siRNA引导下,由RNA诱导沉默复合体(RN Ainduced silencing complex,RISC)降解靶mRNA。RNA干扰作为一种新型反义技术可以有效的抑制特异基因的表达,因此可用于对药用植物次生代谢产物的生物合成途径进行调控,达到调控天然产物生物合成的目的。现将RNAi机制研究的最新进展及RNAi在药用植物代谢工程方面的应用进行综述。     

RNA干扰及其技术在临床医学中的应用前景

生物遗传信息从脱氧核糖核酸（DNA）转录为信使核糖核酸（mRNA），然后翻译为蛋白质。特定基因控制细胞制造特定的蛋白质。目前随着后基因组时代的到来，基因功能的研究已变得日益重要。RNA干扰是由与靶基因序列同源的双链RNA所诱导的一种特异性的转录后基因沉默现象，能高效特异阻断相关基因的表达，使目的基因表达沉默。RNA干扰是分子生物学领域近年研究的热点，并在功能基因组学、肿瘤基因治疗、抑制病毒复制、药物靶筛选和细胞信号传导通路分析等方面显示出广泛的应用前景。     

RNA干扰技术用于白血病基因治疗的研究进展

许多类型白血病的发病和进展与基因突变有关。 RNA干扰技术作为一种高效、特异的基因沉默技术正被广泛应用于白血病的相关致病基因功能及基因治疗研究中,为人类探索白血病的根治方法开辟了一条新途径。本文对RNA干扰技术用于白血病基因治疗的研究作一综述。     

血管内皮生长因子RNA干扰效应对鼻咽癌生长的影响

目的 研究RNA干扰（RNA interference）效应对人鼻咽癌低分化上皮细胞株CNE血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor,VEGF）基因表达及肿瘤生长的抑制作用.方法 体外转录试剂盒合成VEGF siRNA;荧光素标记试剂盒标记siRNA;脂质体法将siRNA转入CNE细胞株.荧光显微镜下观察siRNA的转染效率;ELISA检测siRNA对VEGF蛋白表达的抑制作用;用VEGF siRNA转染过的CNE细胞注射入裸鼠,监测裸鼠肿瘤的大小,并采用HE染色,光镜下观察VEGF siRNA对肿瘤组织的影响.结果 在VEGF siRNA转染后的CNE细胞株,VEGF的表达得到有效地抑制.对鼻咽癌异种移植肿瘤裸鼠内的治疗观察表明,肿瘤生长在治疗3周后显著减少,病理切片HE染色siRNA组肿瘤的坏死灶增多.结论 体外转录合成的siRNA能特异有效地下调VEGF基因的表达,提示用2＇-脱氧修饰的VEGF特定siRNA能作为一种有效的肿瘤制剂,为抗鼻咽癌基因治疗提供了新的思路.     

SMO特异性siRNA慢病毒载体的筛选构建

目的构建特异性沉默SMO基因的重组慢病毒载体,筛选对T293细胞SMO基因表达抑制效率最高的siRNA。方法根据SMO基因信息,设计了4个小干扰序列和1个阴性对照序列,利用慢病毒质粒载体pGCSIL-GFP构建了5个重组质粒。用脂质体将重组慢病毒载体转染293T细胞后,Western blot检测沉默效率,从中筛选沉默效率高的质粒载体进行慢病毒颗粒大量包装。结果测序结果证明4个重组慢病毒质粒载体pGCSIL-GFP-721、pGCSIL-GFP-722、pGCSIL-GFP-723、pGCSIL-GFP-724的插入序列完全正确,重组慢病毒载体转染293T细胞后,Western blotting证实重组慢病毒质粒载体pGCSIL-GFP-723的干扰效率最高。包装获得Lv-SIL-SMO723慢病毒颗粒。结论成功筛选获得特异性抑制SMO的siRNA,成功构建了特异性沉默SMO基因慢病毒载体,其产生的慢病毒颗粒能高效特异地沉默SMO基因,为进一步应用奠定基础。     

应用RNA干扰抑制目的基因在小鼠体内表达

目的研究RNA干扰(RNAi)对体外和体内基因表达的沉默作用。方法以PCR方法从基因组DNA中克隆出依赖于RNA聚合酶Ⅲ的H1启动子,并用于驱动RNAi片段的合成;构建特异性针对目的基因(绿色荧光蛋白,GFP)的RNAi载体(Pi)。将RNAi干扰载体和GFP载体转染NIH3T3细胞,应用荧光显微镜观察、RT-PCR、流式细胞技术(FACS)分析上述细胞中RNAi对目的基因GFP表达的抑制效果,进一步在个体水平将RNAi载体注入小鼠体内,研究RNAi对GFP表达的抑制情况。结果RNAi能有效地使NIH3T3细胞中GFP表达量降低约60%以上,并能有效地抑制GFP在转基因小鼠体内的表达。结论RNAi技术能抑制目的基因在体内外的表达,是一种有效的基因治疗工具。     

RNA干扰技术用于survivin基因表达的研究

目的：构建pSUPER-SVV表达载体,并在真核细胞中进行表达,验证survivin基因表达是否受到抑制。方法：设计特异性以survivin基因为靶序列的寡核苷酸序列,退火后将其连接于pSUPERbasic载体中,经测序鉴定插入序列的正确性。以脂质体转染方法将pSUPER-SVV干扰质粒转染人类宫颈癌（HeLa）细胞,应用流式细胞术和RT-PCR方法检测survivin基因的表达情况。结果：成功构建survivin的RNAi表达载体。该载体可以使HeLa细胞中survivin基因在mRNA转录水平明显降低,与转染空质粒组相比差异具有显著性（P<0.05）。利用流式细胞术检测蛋白表达水平,转染pSUPER-SVV组抑制率可达31.62%,与转染空质粒组相比差异具有显著性（P<0.001）。结论：成功构建干扰survivin基因表达的载体,转染HeLa细胞后survivin基因在mRNA转录水平、蛋白表达水平均受到明显抑制。