反义RNA技术及其应用研究

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1、概念原理应用调节机理反义RNA反义RNA来源反义RNA技术反义RNA：一种本身缺乏编码能力，但能与特异靶RNA（主要是mRNA)互补的RNA分子，它可通过配对碱基间氢键作用与靶RNA的特定互补区域结合形成双链复合物，抑制靶RNA的功能，从而调控基因的正常表达。概念原理应用调节机理根据反义RNA的作用机制可将其分为3类：Ⅰ类反义RNA：直接作用于靶mRNA的SD序列和（或）部分编码区，直接抑制翻译，或与靶mRNA结合形成双链RNA，从而易被RNA酶Ⅲ降解；Ⅱ类反义RNA：与mRNA的非编码区结合，引起m

2、RNA构象变化，抑制翻译；Ⅲ类反义RNA：直接抑制靶mRNA的转录。反义RNA反义RNA来源反义RNA技术概念原理应用调节机理细胞中反义RNA的来源有两种途径：第一是反向转录的产物，在多数情况下,反义RNA是特定靶基因互补链反向转录产物,即产生mRNA和反义RNA的DNA是同一区段的互补链。第二种来源是不同基因产物，如OMPF基因是大肠杆菌的膜蛋白基因，与透性有关，其反义基因MICFZE则为另一基因。反义RNA反义RNA来源反义RNA技术概念原理应用调节机理反义RNA技术：是借助基因重组技术，根据碱基

3、互补原理，用人工合成或生物体合成的特定RNA片段(或其化学修饰物)抑制或封闭基因表达的技术。反义RNA反义RNA来源反义RNA技术概念原理应用调节机理原理：利用自然存在的或人工合成的反义RNA，通过基因重组技术反向插入到合适的表达载体形成重组DNA，然后转染受体细胞，则这一反插入的序列就会随细胞周期产生大量反义RNA，对基因的表达进行调控，从而抑制、封闭或破坏靶基因的表达。概念原理应用调节机理反义RNA调节作用机理概括起来有以下几点：(1)互补于特定mRNA的非编码区,如SD序列上游区，影响核糖体结

4、合,间接抑制翻译；(2)互补于特定mRNA的SD序列和（或）编码区,直接抑制翻译或使mRNA易被核酸酶降解；概念原理应用调节机理(3)作用于靶mRNA的5’端,阻止帽子结构的形成,影响靶mRNA的成熟；(4)作用于PolyA形成位点,阻止靶mRNA的成熟及向胞浆内转运；概念原理应用调节机理(5)作用于外显子和内含子的连接区,阻止mRNA前体的剪接；(6)阻止特定基因的转录；(7)复制水平的调节作用。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒作用抗肿瘤作用由于目前对靶mRNA的SD序列的上游区的结构了解甚少

5、，因此，在要设计Ⅱ类反义RNA用于和靶mRNASD序列上游区结合，以期达到调节该mRNA翻译的目的是比较困难的。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒作用抗肿瘤作用Ⅲ类反义RNA是和mRNA的起始处结合而形成类似ρ-不依赖性的转录终止子而使转录水平上抑制靶基因的表达。因此，要设法在靶mRNA上找到一段连续的U序列，就可以设计出反义RNA，与该U序列上游的mRNA链互补，以形成ρ-不依赖性终止子。理想的作用位点是在靶mRNA的5‘端游的非编码区，以免受核糖体的影响。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒

6、作用抗肿瘤作用只要靶基因的核苷酸顺序已经知道，就可以人工设计出Ⅰ类反义RNA。有时还可设计同时具有Ⅰ类和Ⅲ类反义RNA功能的反义RNA。我们还可以设计出天然存在的反义RNA的反义RNA来。这样就可以拮抗原始反义RNA对靶mRNA的抑制作用。而达到激活或加强某个靶基因的表达的目的。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒作用抗肿瘤作用病毒是对人和动植物危害极大的病原体，然而对病毒引起的疾病的治疗，目前尚无特效药物与方法。抗病毒反义RNA技术是将特定的病毒基因反向插入到表达载体中，以构建反义RNA表达载体，

7、再将重组体导入真核细胞(病毒宿主细胞)中表达特异性反义RNA，从而抑制特异有害基因的表达或抑制病毒复制。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒作用抗肿瘤作用文献报道,运用反义RNA技术已经成功地抑制疱疹病毒、流感病毒、人类免疫缺陷病毒(HIV)等对培养的组织细胞的侵袭。用针对植物病毒的反义RNA已培育出具有抗病毒能力的植物。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒作用抗肿瘤作用在目前基因治疗的众多方案中，反义RNA技术是最具吸引力的手段之一。可以设计出针对肿瘤细胞的癌基因、突变基因、非正常表达基因及

8、某些肿瘤相关病毒的癌基因反义RNA，以阻断这些有害基因的表达，达到治疗肿瘤的目的。许多证据表明，反义RNA可使肿瘤细胞的表型逆转、形态变化、增殖速度减慢、生存期缩短、软琼脂中克隆能力下降及体内成瘤能力减弱等，而不影响细胞生存所必需的其它基因的表达。概念原理应用调节机理人工合成构建抗病毒作用抗肿瘤作用Trojan等利用EB病毒游离体表达载体克隆胰岛素样生长因子(IGF)反义基因，将此重组体转染大鼠C6细胞系，在大鼠模型上实现了胶质母细胞瘤的基因治疗和预