rna干扰机制及其主要蛋白因子的研究进展

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1、RNA干扰机制及其主要蛋白因子的研究进展——生物化学科技论文班级：化工61001姓名：陈蔓学号：201060175序号：1RNA干扰机制及其主要蛋白因子的研究进展化工61001班陈蔓（长江大学工程技术学院化学工程系，湖北荆州434023）摘　要：RNA干扰是一项新的分子生物学技术，是外源和内源性双链RNA在生物体内诱导同源靶基因的mRNA特异性降解，从而导致转录后基因沉默的现象。尽管RNA干扰发现的时间较短，但由于其具有操作简单、成本低、特异性高和高效性等特点，因而发展迅速，目前对于它的机制已有初步的了解，同时RNA干扰在功能基因组学以及疾病的基因干预治疗方面也有一定的进展。该文就RNA

2、干扰技术的历史、作用机制、生物学意义及应用作简要概述。关键词：RNA干扰;mRNA;基因沉默;基因组学；蛋白因子；前沿：RNA干扰（RNAi）是近几年来发展起来的新技术，是外源和内原性双链RNA在生物体内诱导同源靶基因的mRNA特异性降解，导致转录后基因沉默的现象，被《Science》杂志评为2001年十大科技突破之一，名列2002年十大科学之首，《Science》杂志预测的2006年世界科研八大热点，RNA干扰位列其中。由于RNA干扰可以阻断特定基因表达，因此在阐述基因功能以及蛋白质相互作用等方面，展示了诱人的前景，同时RNA干扰在基因治疗中也有巨大潜力，一些公司正在研究应用该技术治疗

3、黄斑变性、乙肝和神经系统疾病，结果将初见分晓。本文就RNA干扰的历史、作用机制、生物学意义及应用作简要综述。1.RNA干扰的发现1900年，jorgensen等[1]将紫色素合成基因导入牵牛花中，发现不但导入的基因没有表达，植物本身的色素和成基因也受到某种程度的抑制，这种现象称为共抑制。随后又有实验发现将albino-3基因导入链孢霉中，其内原性基因表达减弱。1995年，Guo等[2]在利用反义RNA阻断线虫part-1基因表达时，发现反义和正义RNA均能抑制该基因的表，这在当时无法解释。1998，fire[3]证实上述现象是由于ssRNN中混有dsRNA而导致的，纯化的dsRNA可以产

4、生比asRNA强约两个数量级的抑制效果，同年dsRNA介导的基因表达抑制在锥虫与果蝇中得到证实。这种生物界内广泛存在的由dsRNA介导的同源基因表达抑制现象称为RNAG干扰（RNAi）。干扰RNA是生物系统在长期进化过程中形成、天然存在的防御机制之一.当一种生物系统受到异源性病原体的入侵时，可以自动开启属于RNaseIII的核糖核酸酶，即RNA切割酶(dicer)的活性，将入侵病原体的RNA成分，切割处理成21-25nt的RNA小片段，发挥RNA干扰(iRNA)的抑制性生物学作用，参与构筑生物系统的防御机制.这种生物防御机制，从低等生物到高等生物都普遍存在，是生物系统天然存在的重要机制。

5、2.RNA干扰的作用机制2.1宿主细胞对这些dsRNA迅即产生反应作用机制其胞质中的核酸内切酶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），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与外源性基因表达的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m

6、RNA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。RNAi发生于除原核生物以外的所有真核生物细胞内。需要说明的是，由于dsRNA抑制基因表达具有潜在高效性，任何导致正常机体dsRNA形成的情况都会引起不需要的相应基因沉寂。所以正常机体内各种基因有效表达有一套严密防止dsRN

7、A形成的机制。2.2RNAi的作用的基本过程第一步：起始步沉默触发物被裂解，产生小干扰性RNA（smallinterferingRNAs，siRNAs）。研究表明，果蝇胚胎提取物就有将长链dsRNA底物裂解为长度在约22bp小片段的活性。这些siRNAs是双链的，有磷酸化的5ˊ端。这一过程，可能与RnaseⅢ家族的功能有关。该家族中有一类已被命名为Dicer酶，含2个催化结构域、1个螺旋酶结构域和1个PAZ基序。遗传学研究表明，Di