RNA干扰技术抗HBV和HCV感染.ppt

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1、RNA干扰技术抗HBV和HCV感染研究动态郭顺明解放军第105医院1引言RNA干扰（RNAinterference,RNAi）技术:被《科学》杂志评为2002年世界十大科学进展之首，两名美国发现者获得了2006年诺贝尔医学奖。RNA干扰技术和干细胞的基础研究：近几年来医学领域的两大前沿性课题,未来十年内用于临床治疗病毒性肝炎的两大最具有挑战性的研究项目2目前临床用于抗HBV感染α干扰素核苷类似物不能完全清除cccDNA抗病毒效果并不理想3RNAi作为一种新型的抗病毒基因治疗技术高效、特异的抗病毒作用设计灵活的多靶位效应一种前景广阔的基因治疗手段4定义在许多生物体中，当导入双链R

2、NA(dsRNA)后会引起同源性基因的特异性沉默，这种现象称作RNA干扰（RNAi)。由于该现象先后在不同生物体中均被发现，不同的研究者给它作了不同的命名如植物学者称为共抑制或转录后基因沉默；线虫和果蝇研究者称它为RNAi;真菌研究者称为消除作用等。5确切的定义：所谓RNA干扰是指细胞利用外源性或内源性小干扰RNA激发相关的酶复合物对同源性mRNA进行切割、降解，从而在转录后水平阻断基因的表达，达到同源基因的减效表达或不表达的过程。6RNAi的发现简史90年代初，RichJorgensen设想，将更多的色素基因注入植物体，能使花朵的色彩更艳丽，而结果出其预料，转基因的植株不仅没有

3、新基因表达，反而使原有的色素基因也受到了抑制，当时称共抑制（cosuppression)。94年Cogoni等证明真菌中亦有类似现象，此称为基因压制(quelling)。795年Guo和kemphues在秀丽线虫(C.elegans)中用反义RNA阻止一些基因的表达，给对照组用正义RNA不但不增加该基因的表达，反而产生与反义RNA同样的结果——特异性阻断该基因的表达，从而正式表明RNA干扰现象的存在。8Fire等发现将dsRNA注入秀丽线虫可显著抑制特定基因的表达，并证明了Guo和kemphues所发现的正义RNA的基因压制作用其实是转录时污染微量dsRNA所造成的。将制备的RN

4、A高度纯化后发现，正义RNA无基因抑制作用，反义RNA的基因抑制作用也很微弱，而用纯化后的dsRNA注入线虫，却能高效、特异地阻断相应基因的表达。实验证明双链RNA抑制基因的表达的效率比纯化后的反义RNA至少高几个数量，他们称此现象为dsRNA介导的RNA干扰（RNAi）。9RNAi现象的普遍性随后陆续发现RNAi也存在于水稻、烟草、果蝇、小鼠及人等几乎所有的真核生物中。RNAi能高效特异的阻断基因的表达，在线虫，果蝇体内，RNAi能达到基因敲除的效果。10RNA干扰的可能机制RNA干扰现象广泛存在于真菌、植物、无脊椎动物和哺乳动物的各种生物体中。利用双链RNA可以特异性地降解相

5、应序列的mRNA，从而特异性阻断相应基因的表达。现在人们意识到这种现象之间存在着密切联系，可能在生物体内有着共同的生物学意义和相似的作用机制。11对RNAi的确切机制尚未完全清楚，但目前大量的研究表明RNAi主要以转录后基因沉默的方式对其同原mRNA的表达进行干涉的。大体分为三个过程：12转录后基因沉默发生的过程：（1）启动引发过程外源性dsRNA通过某种方法进入靶细胞内后，核酸切割酶识别外源的长dsRNA分子，并以一定的间隔将dsRNA分子切割成21~23个核酸大小的小干扰RNA分子（smallinterferenceRNA,siRNA）;13(2)效应物形成过程siRNA与一

6、种具有核酸酶活性的复合物（又称RNA诱导的沉默复合物，RISC）结合，在ATP的作用下siRNA解旋，从而使沉默复合物由250Kda大小的前体转变为100Kda大小的沉默复合物活性形式，通过硷基互补配对的原则，siRNA识别与自身有同源序列的内源mRNA，并与之结合，然后具有活性的RNA诱导的沉默复合物将内源mRNA与siRNA结合的一段dsRNA切割下来，这样内源mRNA就被降解；14（3）RNAi的传递放大过程dsRNA被切割下来后产生了更多的siRNA，这些siRNA又可使更多的靶mRNA转变成dsRNA，如此构成一个循环往复的过程，通过这种方式RNAi现象还可传代给下一代

7、15外源性dsRNA细胞膜病毒转座子转基因单链RNAdsRNAdsRNA21~23ntdsRNA-核酸酶RNAi核酸mRNA正义RNA链互换反义RNA-mRNA核酸酶mRNA降解RNAi或PTGS1617RNA干扰现象的重要特征（1）RNAi是转录后水平的基因沉默机制；（2）RNAi具有很高的特异性，能够非常特异性地降解与之序列相应的内源基因的18（3）RNAi抑制基因表达具有很高的效率，表型可以达到缺失突变体表型的程度，而且相对很少量的双链RNA分子（数量远远少于内源mRNA的