RNA干涉技术在基因功能研究中的应用与展望.pdf

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1、第24卷第6期赤峰学院学报（自然科学版）Vol.24No.62008年11月JournalofChifengUniversity（NaturalScienceEdition）Nov.2008RNA干涉技术在基因功能研究中的应用与展望梁雪（浙江大学生命科学学院，浙江杭州310053）摘要：RNA干涉是由双链RNA诱导的基因沉默现象，具有高特异性、高效性等优势，因而作为一种反向遗传技术广泛地应用于基因功能的研究.本文就近年来RNA干涉技术在基因功能研究中的应用作一综述.关键词：RNA干涉；反向遗传学方法；

2、基因功能中图分类号：Q786文献标识码：A文章编号：1673-260X（2008）06A-0013-03RNA干扰（RNAinterference，RNAi）是几近年守的Dicer酶完成.其作用模式为：以细菌RNA酶发现的基因表达调节新机制，双链RNA（dou-Ⅲ为参照，它以二聚体形式参加反应，当反向平行ble-strandedRNA，dsRNA）以调节子的身份降解目排列的RNA酶Ⅲ基序和底物dsRNA结合后，能产的mRNA，从而调节目的基因的表达.这一发现使生4个底物催化活性位点，但中间两个位点酶活

3、性人们重新认识了RNA在基因信息流控制过程中的丧失，两端活性位点催化底物间距约22nt.因此，重要性.RNAi已成为基因功能研究中倍受青睐的Dicer结构有微弱变化即导致切割间距的改变，表基因敲下工具，而且它正促使新一轮基因组范围内现为siRNA长度的种属特异性.有研究表明，在线基因功能研究运动的蓬勃开展.虫中，RNAi的起始阶段需要Dcr-l、Rde-1、以及1RNA干涉的分子机制Rde-4的共同参与.外源双链RNA病毒双链RNA其他双链RNA一场单链RNA1.2RNA干涉的效应阶段RdRP催化RI

4、SC是一个蛋白质-RNA效应核酸酶复合双链RNA物，能够识别并降解目的mRNA.被ATP激活后，Dlcer双链siRNARISC使与之结合的siRNA解旋、解链，并在其指导特异性蛋白结合，siRNA解链下通过碱基配对定位到同源mRNA上，并在距离活化的siRNA蛋白复合体，RISCsiRNA3'端12个碱基的位置切割mRNA.切割后mRNA的mRNA由于没有5'帽结构和Poly(A)核酸酶降解RdRP靶序识别mRNA尾巴的保护，很快被其它的核酸酶降解.以siRNA为引物RdRP催化合成新的双链RNAR

5、ISC发挥作用还需要其它蛋白质因子的参与.Dicer研究表明，具PAZ/PiWi结构域的Argonaute蛋白可siRNA核酸酶降解mRNA能参与PTGS/RNAi.在线虫中，Rde-1、Rde-4、以及图1RNAi的分子机制Ppw-1是RNAi所必需的.1.1RNA干涉的起始阶段1.3沉默信号的传递与放大在这一阶段中，进入细胞的长的dsRNA被加在线虫中发现，使用微量的dsRNA，RNAi的工成约22nt的双链小干扰RNA（smallinterfer-沉默信号即可遍及整个机体，且可以传递给下一enc

6、eRNAs，siRNAs），它们具有5'磷酸、3'羟基末端代，在植物中也有类似现象.研究表明，在线虫或拟以及两个游离核苷酸突出，在RNAi调控途径中起南芥中，细胞内一种RNA依赖的RNA聚合酶着十分关键的作用.这一加工过程由进化上十分保（RdRP）能够以Dicer酶生成的siRNA为引物，以·13·靶mRNA为模板延伸生成dsRNA，再经Dicer酶切3.1RNA干涉在单个或小规模基因功能研究中的割，反复循环构成siRNA的信号放大.应用2RNA干涉基因功能研究中的优势将RNAi技术用于将某个基因“敲

7、下”（knock随着越来越多的物种基因组测序的完成，解析-down）或沉默来研究其在特定生物学过程中所起基因组中基因功能、基因的表达调控及基因之间的的作用.这种方法已经成功地用于各种生物体、各关系网络逐渐成为今后很长一段时期的任务.传统种组织细胞的基因功能研究，包括各种植物、低等、的基因功能的研究方法有定向克隆及转基因技术高等动物.等正向遗传学方法，以及基因敲除、反义技术及核LEE等通过在水稻中过量表达OsMADSS0，发酶技术等反向遗传学方法等.然而，定向克隆和基现开花提前；用RNAi技术沉默该基因

8、，不仅开花因敲除周期长、成本和技术要求高，反义技术及核延迟，而且茎秆结间增长，因此推测此基因在控制酶技术的抑制基因表达效率低，这些都影响了它们开花相关调控时可能起重要作用.在基因功能研究中的应用.Issa等构建带有与有齿食道口线虫雄虫特异作为一种新的反向遗传学方法，RNAi具有许的Od-mpp1基因同源的dsRNA的质粒转入大肠多优点，使其渐渐成为基因功能研究的强大武器.埃希氏菌HT115中，饲喂给秀丽新杆线虫，发现虫2.1高特异性体后代产量明显减少，表