rna干扰及小分子rna作用

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1、RNA干扰的应用以及小分子RNA的作用摘要：RNA干扰是指在进化过程屮高度保守的、由双链RNA诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基W的表达，所以该技术己被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。siRNA即胞质中的核酸內切酶Dicer将dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的小片段RNA(大约21〜23bp)，具有介导mRNA切割的作用。miRNA是-•种20〜24nt的单链小分子RNA,它是一组不编码蛋白质的短序列RNA，木身不具有开放阅读框(ORF)。关键词：RNAi

2、siRNAmiRNARNA—度被认为仅仅是DNA和蛋白质之间的“过渡”，但越來越多的证裾表明，RNA在生命的进程中扮演的角色远比我们早先设想的更为重要。RNA干扰(RNAinterference，RNAi)的发现使得人们对RNA调控基因表达的功能脊了全新的认识，而随着对另一类小分子RNAmicroRNA(miRNA)的研究获得突破性进展，更使得RNA成为当今世界的研究热点之一.近儿年来RNA丁•扰(RNAinterference,RNAi)研究取得了突破性进展，被《Science》杂志评为2001年的十大科孕进展之一，#•名列2002年十大

3、科学进展之首。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达，所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。1.RNA干扰和siRNA1.1RNAi是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。近年来，真核基因转录后关闭(沉寂)现象也得到了深入研究，对基因表达调控的机制的了解又宥了新突破，其中最重大的是20世纪90年代后期明确的RNA干扰。科学工作者发现在利用反义RNA阻止对应mRNA翻译蛋tl质时结采并不稳定，甚至宥时

4、正义RNA也能阻止mRNA翻译出蛋白质，这使得美閃学者Fire和Mello猜想，可能阻止mRNA翻译的并不是有关的单链RNA而是其中混杂的痕量双链RNA,进-步的实验证实只要少量的双链RNA就可干扰线虫对应基因的表达，而即使是大量的申链RNA(不管是反义还是正义的)并不起明显作用。其后明确这異省普遍意义：双链RNA是有效的基因关闭启动者。病毒基因、人工转入基因、转座子等外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内，并利用宿主细胞进行转录时，常产生一些dsRNA。宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应，其胞质屮的核酸内切酶Dicer将dsRNA切割成多

5、个具冇特定长度和结构的小片段RNA(大约21〜23bp),即siRNA。siRNA在细胞内RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链，继之由反义siRNA再与体内一些酶(包括内切酶、外切酶、解旋酶等)结合形成RNA诱导的沉默复合物(RNA-inducedsilencingcomplex,RISC)。RISC与外源性基因丧达的mRNA的同源区进行特异性结合，RISC具有核酸酶的功能，在结合部位切割mRNA,切割位点即是与siRNA中反义链互补结合的两端。被切割后的断裂mRNA随即降解，从而诱发宿主细胞针对这些mRNA的降解反应。siRNA不仅能

6、引导RISC切割同源单链mRNA,而且可作为引物与靶RNA结合并在RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase,RdRP)作用下合成更多新的dsRNA，新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA，从而使RNAi的作用进一步放大，最终将靶mRNA完全降解。胡海燕等发现利用体外转录合成的siRNA可抑制A549和NCI-H460细胞bcl-2基因表达，抑制效率高达50%以上。1.1RNAi具有的特征：①、RNAi是转录后水平的基因沉默机制；②RNAi具有很高的特异性，只降解与之序列相应的单个内源基因的mR

7、NA;③RNAi抑制基因表达兵宥很高的效率，表型可以达到缺失突变体表型的程度，而且相对很少量的dsRNA分子(数量远远少于内源mRNA的数量)就能完全抑制相应基因的表达，是以催化放大的方式进行的；④RNAi抑制基因表达的效应可以穿过细胞界限，在不M细胞间长距离传递和维持信号甚至传播至整个冇机体以及可遗传等特点；⑤dsRNA不得短于21个碱基，并且长链dsRNA也在细胞内被Dicer酶切割为21bp左右的siRNA,并由siRNA来介导mRNA切割。而且大于30bp的dsRNA不能在哺乳动物中诱导特异的RNA干扰，而是细胞非特兄性和全面的基因

8、表达受抑和凋亡；⑥ATP依赖性：在去除ATP的样品中RNA干扰现象降低或消失显示RNA干扰是一个ATP依赖的过程。可能是Diecer和RISC的酶切反应必须由ATP提供能量。1.