1、RNA干扰文库及其应用 RNAi的概况 SiRNA类型 RNAi文库( RNAi library) RNAi文库的分类 RNAi文库的构建策略 RNAi文库在功能基因组研究中的应用 RNAi library技术需要注意的问题RNAi概况 RNAi(RNA interference , RNA干扰 ): 短双链 RNA( dsRNA) 诱导靶基因 mRNA特异性降解,或阻止 mRNA翻译,产生基因沉默( gene silence)的现象。因此,又称为 knockdown。 1995年,康乃尔大学 的 Su Guo用反 义 RNA技术抑制 par-1基因时,意外发现正义 RNA( sense RN
2、A) 也能抑制 C. elegans par-1基因表达。 1998年, Andrew Fire和 Craig Mello揭示正义 RNA抑制基因表达是由于混有双链 RNA。 RNAi现象普遍存在动植物体内。发现植物中的 21-25nt的 RNA分子诱导 PTGS( post-transciption gene silence, 转录后基因沉默) 。 2001年, Emily等在果蝇中确定了降解 dsRNA的关键酶,并命名为 Dicer, 此酶属于RNaseIII家族,在进化上保守。 SiRNA的类型 寡核苷酸 SiRNA: 人工合成、体外转录o 特点:易于设计、合成昂贵、瞬时表达 吗啡啉核苷
3、 SiRNA: 人工合成 RNA类似物。o 特点:结合力强,不易降解,效率高 载体表达 型 SiRNA( 细菌质粒、病毒载体):基于表达载体在细胞内表达。o 特点:稳定表达、可大量扩增,转染效率低,操作繁杂RNAi的 机制 细胞自然存在二种干扰 RNAo siRNA( 短干扰 RNA): 19-25nt, 由长dsRNA裂解而成的小片段,诱导 mRNA降解。 o microRNA(miRNA) : 22nt, 呈短发夹结构( short hairpin RNA, shRNA), 由miRNA前体酶解而成,抑制 mRNA翻译。线虫晚期miRNA的形成早期胚胎发育过程中miRNA参与细胞分化病毒或基因重组siRNA的形成及作用RNAi 的基本过程: siRNA形成: dsRNA被 Dicer酶剪切成 siRNA,消耗能量; RISC( RNA-induced silencing complex) 形成: 与 RNAi辅助蛋白 argonaute家族分子、 RNA依赖性聚合酶结合形成 RISC, 消耗 ATP能量; RISC 活化: siRNA解螺旋成单链,无活性的复合体转变成活性形式; 阻止翻译或诱导 mRNA降 解: 在 siRNA引导下,RISC识别并切割互补的 靶 RNA, 无需或消耗少量 ATP。