RNA干涉技术在基础医学中的研究进展

RNA干涉(RNA interference,RNAi)是由双链RNA(double strand RNA,ds RNA)引起的转录后基因沉默机制,具有序列特异性和高效性,RNAi作为一门新的基因阻断技术,在基础医学研究及基因治疗中具有广阔的应用前景。对RNAi作用机制及其在疾病发病机制及治疗方面的研究进展进行了概述。     

RNAi技术的应用

RNA干扰（RNA interference, 缩写为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,其机制是通过阴碍行定基因的翻译或转录来抑制基因表达.     

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。     

基因转染技术联合中药在肿瘤研究中的应用进展

<正>基因转染技术作为肿瘤基因治疗中的一种新方法,能够在基因水平上纠正细胞的遗传缺陷,从根本上改变肿瘤细胞遗传性。随着对癌变机制、癌细胞信号转导、癌细胞遗传特征等方面的深入研究,发现肿瘤原癌基因的激活,抑癌基因的失活,并不是单个基因发生的过程,而是一个多阶段、多步骤、多基因参与的复杂过程,故仅通过纠正某一突变基因来彻底解决恶性转化似乎是不可能的,因此多途径治疗方法已成为肿瘤基因治疗领域研究热点。中药是一个天然药物宝库,在抑     

中药作用靶点及分子机制的转录组学研究思路与方法

中医药是我国的传统和特色医学,一直以来为人们的健康保驾护航,但随着现代医学的发展,它逐渐面临着如何实现客观化、精确化和靶向化的难题。转录组学是连接基因与表型的桥梁,决定遗传物质表达与否,受外源和内源因素的共同调控,能反映内部基因组与外部物理特征的整体网络动态联系,该特点与中医整体观理论相合,符合中药多靶点、多层次整体网络治疗的特性。因此,越来越多的学者从转录组学层面研究中药作用靶点和分子机制,以探索中医药的精准医疗。相关研究已如雨后春笋,相应检测技术也从传统的基因芯片、RNA测序,向单分子测序、单细胞测序及空间转录组发展,但转录组学作为一个相对年轻的领域,在中医药的应用仍需不断探索和完善,才能成为挖掘中医药宝藏的有力武器。有鉴于此,本文系统梳理了当前转录组学在中药研究中的现状、转录组学研究常用的检测技术,以及基于基因芯片、RNA测序、单细胞测序、空间转录组和RNA干扰技术等的转录组学研究思路与方法,并指出现有研究可能存在的问题,以期为中药在转录组层面的靶点和机制研究提供方法学基础。     

药物靶标的发现与验证技术研究进展

药物靶标的发现和验证是新药研发的第一步,也是药物筛选及药物定向合成成败的关键因素之一.随着基因组学、蛋白组学、生物信息学的快速发展,以及RNA干扰、噬菌体展示等新兴技术的出现,药物靶标的发现和验证技术日新月异.该文综述了在基因水平、转录水平、蛋白水平药物靶标发现和验证的各种技术的研究进展及其成功案例.     

基于全转录组测序技术的转录组学在中医药领域的应用前景分析

转录组学以其在全基因组转录水平上整体性、系统性的研究特点在中医药研究中发挥了重要作用,近年来兴起的全转录组测序(RNA Sequencing,RNA-Seq)技术使转录组学研究进入了数字化、信息化的时代。本文总结归纳了RNA-seq技术在转录组学中的优势,其整体性、系统性、个体组织差异性、时间独立性等优势改善了以往单基因研究不能切合中医学整体观念的不足;着重探讨了基于RNA-seq技术的转录组学在中医学理论及方药研究等方面的应用现状及前景,对其在中医辨治理论实质研究、方药有效成分的筛选和作用机制研究及临床用药安全评定体系等方面的应用策略进行了分析,并提出了初步的实验方案。     

新疆维吾尔族先天性马蹄内翻足基因的多态性分析

目的：研究新疆维吾尔族先天性马蹄内翻足FoxO1、FoxO3、FoxO4基因在足踝部肌肉组织中的表达状况。方法：收集先天性马蹄内翻足患者及健康儿童足踝部肌肉组织共60例,提取组织RNA,通过荧光定量PCR扩增,对FoxO1、FoxO3、FoxO4基因转录水平的变化进行研究。结果：与正常组作比较,先天性马蹄内翻足患者足踝部肌肉组织中FoxO1基因的转录水平显著升高（P〈0.05）、FoxO3基因的转录水平显著升高（P〈0.05）、FoxO4基因转录水平未见明显差异（P〉0.05）。结论：FoxO1、FoxO3基因的转录水平表达上调可能与新疆维吾尔族先天性马蹄内翻的发生相关。     

微RNA与中医药抗肿瘤研究

微RNA(MicroRNA,miRNA)是一类含量丰富的非编码蛋白(non-protein-coding)小RNA,其功能为负调控基因的表达,进而调节细胞的代谢、增殖、分化和凋亡等基本的生理过程.研究表明,miRNA的表达水平在肿瘤中发生异常改变,参与肿瘤的发生发展,具有抑癌基因或癌基因作用.miRNAs可用于某些肿瘤的诊断、分期、判断预后及治疗.在中医药抗肿瘤研究中,miRNA的调控机制能够用于中医基本理论的诠释,而且它在证候基因组研究、中药作用的靶标或阐明中药抗肿瘤的作用机制研究等方面都有重要的应用前景.     

microRNA 介导肿瘤多药耐药及中药的作用

microRNA（简称miRNA）能通过诱导mRNA 裂解或抑制mRNA 翻译从而在转录后水平调控基因表达,参与细胞发育、增殖、分化、凋亡等一系列重要生物学进程。近期研究发现miRNA 对靶基因的异常调控可能参与肿瘤耐药,有望成为重要的肿瘤耐药相关分子标记物及治疗靶点。中药及其有效成分可影响miRNA 进而调控相应靶蛋白和靶基因介导肿瘤多药耐药,为中药逆转多药耐药的机制研究提供新思路。     

转录组学应用于针灸作用机制探究的国内外研究进展

随着“后基因”时代的到来,针对基因、转录子的测序技术与芯片库建立体系已日趋成熟,转录组学能够从RNA角度对基因的表达与调控变化进行整体阐释,在疾病发生、干预机制的研究中应用价值突出。系统生物学概念与技术的普及为传统医学的机制机理研究带来新机遇,组学技术挖掘广谱变化的特点也与中医的整体观念不谋而合,故二者的结合应用是大势所趋。本文着眼于近10年通过转录组测序探究针灸作用机制的研究,从实验设计、技术选择、数据分析、研究结果等角度进行整合,探讨转录组在针灸机理探究中的应用策略,为日后相关研究提供思路借鉴与参考。     

RNA病毒的RNA聚合酶研究进展

自然界仅有RNA病毒以RNA作为基因载体.依赖于RNA的RNA聚合酶(RdRp)在这种病毒的增殖复制期起到了非常重要的作用,它一方面以病毒RNA为模板复制子代病毒的基因,另一方面也将病毒增殖期间需要的蛋白质和酶类的基因转录成为mRNA,所以它担负了复制酶和转录酶双重功能.由于酶的结构复杂,稳定性差,在分子水平对它进行分析存在许多困难.人类和动物的许多严重疾病是由RNA病毒引起的,如人的SARS、流感、甲肝、丙肝、艾滋病、麻疹、出血热、脑炎、脊灰、某些肿瘤;动物的口蹄疫、猪瘟、鸡瘟等等.RNA病毒不仅严重威胁人类健康,也给工农业生产带来巨大损失,因此加强RNA病毒研究不仅是开启生命起源神秘大门的钥匙,也是保护人类健康,促进农业生产和生物多样性研究与保护的重要途径.本文仅就RNA病毒的RNA聚合酶以及反向遗传学这两个方面的研究进展做一简单介绍.     

丹参酮ⅡA促进Eca109细胞凋亡转录组学研究

目的利用RNA测序(RNA sequencing,RNA-seq)进行丹参酮ⅡA促食管鳞状细胞癌(esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)Eca109细胞凋亡的转录组学研究,探讨可能的分子机制。方法丹参酮ⅡA(8μg/ml)处理Eca109细胞48 h,空白组作为对照,进行高通量转录组测序分析,筛选差异基因,分析转录组表达谱,利用GO(gene ontology)功能注释和KEGG(kyoto encyclopedia of genes and genomes)通路富集方法探讨丹参酮ⅡA促进Eca109细胞凋亡分子机制。结果转录组测序分别获得包含28,667,820、27,830,388条过滤后测序读数,构建测序文库比对分析显示,差异基因共有627条,其中7条基因表达上调,620条基因表达下调,483条基因存在不同类型可变剪接。GO分类及KEGG通路分析表明:差异表达基因涉及多种食管癌肿瘤信号通路NF-κB、Wnt、Hedgehog,且与ESCC发生发展的进程相关。结论丹参酮ⅡA促进Eca109细胞凋亡分子机制可能与下调肿瘤信号通道相关,也进一步为ESCC治疗提供新依据。     

表观遗传调控在植物提取物抗肿瘤机制中的研究进展

表观遗传学是一种不改变基因组DNA序列的基因表达调控方式,其主要涉及DNA甲基化、组蛋白修饰及RNA分子干扰。植物提取物来源于天然植物,一般无毒,在防癌、抗癌方面有独特的优势和广阔的应用前景。研究表明,多种癌细胞中存在植物提取物的表观调控靶点,植物提取物可通过表观遗传机制来发挥预防和治疗肿瘤的作用。植物提取物中的成分包括茶多酚、白藜芦醇、染料木黄酮、姜黄素和烯丙硫醇等,通过改变DNA甲基化和（或）组蛋白修饰等可导致基因的激活或沉默,从而调控肿瘤抑制基因和（或）癌基因的表达。对肿瘤表观遗传学的进一步研究,将有利于从临床的角度阐明肿瘤的表观遗传学机制,指导抗肿瘤新药的研制和开发,从而更好地预防和治疗肿瘤。     

肠胃清对KB-A-1 细胞 P-糖蛋白ATP 酶活性及MDR1基因转录水平的影响

目的:探讨肠胃清(黄芪、党参、白术等)逆转肿瘤多药耐药的作用机制。方法:制作肠胃清药物血清,观察药物血清对多药耐药细胞KB-A-1P-糖蛋白ATP酶活性及MDR1基因转录水平的影响。结果:肠胃清药物血清对P-gp的ATP酶活性具有抑制作用,并呈剂量依赖性;2.5和5药物血清对MDR1基因转录水平的抑制作用分别达到了58和100。结论:肠胃清逆转肿瘤耐药与其抑制P-gp的酶活性、降低MDR1mRNA表达有关。     

中药对内皮型一氧化氮合酶转录的调控作用

对内皮型一氧化氮合酶( endothelial nitric oxide synthase,eNOS)转录调控相关文献整理和分析,着重介绍中药的心脑血管防治作用的药理机制.从PubMed数据库和中国知网数据库检索出相关文献,结合《中医药学高级丛书-中药药理学》、《中药现代研究与应用》和《最新中药药理与临床应用》中对相关中药的介绍分析文献.简述了eNOS基因转录调控的机制包括表观遗传调控、相关转录因子、27 nt小RNA负反馈调控、mRNA稳定性等;总结了能调控eNOS基因转录的中药成分和复方制剂及其药理作用机制.结合中药治疗慢性疾病的优势,提出从分子水平(如表观遗传特征的缓慢变化)研究中药防治心脑血管疾病的药理机制的方法.     

CD147基因靶向RNA干扰重组表达载体的构建及序列分析

目的：利用RNA干扰（RNAi）技术,以CD147为靶基因,设计构建重组表达载体,并进行测序鉴定。方法：设计具有短发夹结构的一对DNA序列,经退火成互补双链,再克隆至载体pSilencer4．1-CMV neo构建重组表达载体,转化DHSa菌株,提取质粒行酶切鉴定后,并进行序列测定。结果：将合成的DNA序列退火后克隆到载体上,经酶切和测序鉴定确实为所需序列。结论：CD147靶向RNA干扰重组表达载体的构建成功,为肿瘤的基因治疗提供了可能。     

甘草microRNA及其靶基因的生物信息学预测

目的利用生物信息学手段预测甘草Glycyrrhiza uralensis的micro RNA(mi RNA),并实验验证其存在,确定相应的靶基因,为理解甘草mi RNA的生物学功能奠定基础。方法下载公共核酸数据库中的甘草高通量测序序列和表达序列、标签序列,使用Trinity和Assembler等软件拼接以获得转录本数据。基于mi RNA前体序列在植物物种间的保守性,将mi RBase数据库中的已知植物mi RNA前体与甘草转录组序列进行Blast比对,按照mi RNA前体应具备的标准进行筛选。通过stem-loop q RT-PCR实验验证mi RNA。使用ps RNATarget软件进行mi RNA的靶基因预测,并对靶基因进行功能分析。结果序列拼接获得88 263条甘草转录组数据。使用这些数据预测到分属于17个家族的49个mi RNA序列,以及相应的30个茎环结构前体,随机选取其中12个,经实验验证,确实存在。这些mi RNA靶向的172个基因主要参与基因转录调控、信号转导、发育调控和防御反应等生物学过程。结论新预测的甘草mi RNA及其靶基因为进一步研究mi RNA在甘草中的生物学功能奠定了基础。     

转录组学应用于针灸作用机制研究的探讨

随着"后基因"时代的到来,针对基因、转录子的测序技术与芯片库建立体系已日趋成熟,转录组学能够从RNA角度对基因的表达与调控变化进行整体阐释,在疾病发生、干预机制的研究中应用价值突出.系统生物学概念与技术的普及为传统医学的机制机理研究带来新机遇,组学技术挖掘广谱变化的特点也与中医的整体观念不谋而合,故二者的结合应用是大势...