临床医学毕业论文rna干扰技术在消化系肿瘤基因治疗中的应用.doc

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1、XX大学毕业论文RNA干扰技术在消化系肿瘤基因治疗中的应用2014年6月25日RNA干扰技术在消化系肿瘤基因治疗中的应用【关键词】RNA干扰小干涉RNA消化系肿瘤基因治疗RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是由内源性或外源性双链RNA(doublestrandedRNA,dsRNA)所诱发，高度特界性降解细胞内同源mRNA,使基因沉默的现象。这种现象发生在转录后水平，故又称为转录后基因沉默(posttranscriptionalgenesilencing,PTGS)[1]。RNAi是生物体在进化过程中抵御病毒入侵，抑制由转座子

2、移动或重复序列的积累引起的基因组不稳定的保护机制，另外还是基因表达调控的一•条重要途径。小干涉RNA(smallinterferingRNA,siRNA)是指干涉RNAi过程小在细胞内产生的长约21〜23核昔酸(nt)的小双链RNA分子，是RNAi发挥功能的重要屮间效能分子。RNAi自从1998年发现以来，就以其独特的优势在功能基因组学研究屮迅速占有一席之地，迄今己成为基因研究屮不可或缺的工具Z—，并且随着对其作用机制的逐步了解和应用技术的口渐成熟，已开始应用于疾病防治等多个方面。本文就其机制，主要特征，以及在消化系肿瘤屮的研究作一简单综述。1

3、作用机制及主要特征1」作用机制RNAi在哺乳动物细胞屮有两种作用机制：一种是大于30nt的长双链RNA(dsRNA)产生的广泛的、非特异性效应。其机制可能是激活了细胞内的蛋白激酶R和RNA酶L,从而导致了非特异性的细胞凋亡。另一种是21〜23nt的短双链RNA(siRNA)产生的相对具体的、特异性效应。R前，RNAi在抗病毒及肿瘤屮的研究主要集屮在siRNA产生的特界性效应，故下面主要介绍siRNA的作用机制。siRNA的作用机制H前尚未完全阐明，但己基本达成共识，即①dsRNA在细胞内与DICER酶（一种RNAascIII家族屮特异性识别ds

4、RNA的酶）结合，随即被分割成21〜23个核昔酸的短链dsRNA,在这个过程屮需要ATP的参与。②分割下来的短链dsRNA即为siRNA,它是RNAi的起始诱导物，与DICER酶形成RNA引导的沉默复合体（RISC）,此吋RISC无活性，随后，siRNA经历一•个依赖ATP的解双链过程激活RISC［2］。③siRNA特杲性地识别靶基因转录的mRNA,并引导RISC结合mRNA,RISC11»的DICER酶将mRNA切割成21〜23个核昔酸片段，此后mRNA被逐步降解，导致不能进行翻译过程，从而引起H的基因沉默，抑制靶基因的表达。④新产生的dsR

5、NA（siRNA）可继续形成RISC复合物进入新一轮RNAi的循环，产生正反馈效应。这一过程需在RNA依赖RNA聚合酶（RdRP）的条件下进行。除上述机制外，转基因真核生物dsRNA还可引起相应基因的甲基化，促使异常RNA产生，最终导致基因沉默［3,4］。1.2主要特征1.2.1高度特异性RNAi严格遵循碱基配对原则，只降解与之同源的基因的RNA,达到阻止基因表达的H的。1.2.2高效性相对很少量的dsRNA分子（数量远远少于mRNA的数量）就能完全抑制相应基因的表达，在哺乳动物屮虽没发现扩增效应，但在细胞实验屮只需摩尔级浓度的siRNA即可有

6、效抑制H标基因的表达。1.2.3可传递性和可遗传性RNAi抑制基因表达的效应可跨越细胞的界限，甚至可以传播至整个有机体及子代细胞。1.2.4浓度、吋间双重依赖性在一定吋间内RNAi的效应强度随siRNA的浓度增高血增强，或浓度一•定的情况下，随着时间延长，siRNA在细胞内发生正反馈效应，导致浓度增高，使RNAi效应增强。1.2.5ATP依赖性FI前研究发现RNAi屮至少有2个步骤消耗ATP［5］：DICER酶切割dsRNA成为siRNA并使其5端磷酸化或胞内磷酸化酶使导入的siRNA5端磷酸化而使其成为有活性的siRNA的过程；RISC活化即

7、siRNA解双链的过程。2RNAi在消化系肿瘤治疗屮的应用肿瘤的发生、发展与原癌基因的激活，抑癌基因的失活，以及凋亡相关基因的界常表达等均有密切的关系。因此我们可以针对这些因索，利用RNAi相关技术在不影响正常基因功能的条件下抑制突变基因表达或基因的表达过量，从而达到基因治疗的H的。另外，肿瘤是多个基因相互作用的基因网络调控的结果，当单一癌基因的阻断不能完全抑制或逆转时，可以设计一种针对同一家族多个基因的保守序列的siRNA分子，便可以同时抑制这一家族的多个基因表达，II抑制效果互不干扰。2.1原癌基因原癌基因是细胞基因组内正常的组成成分，自然

8、状态下无致癌作用，其主要作用是通过编码生长因子等调节正常细胞的牛长、分化。原癌基因激活是肿瘤发生的根本原因之一，因此，如何抑制原癌基因的激活成为FI前