RNA干扰技术原理及应用汇编.pptVIP

此外，又发现另一种小分子RNA就是piRNA：Piwi蛋白代表着Ago蛋白家族中的一个分支，首次在果蝇(Drosophila)中发现，随后也发现哺乳动物的Piwi蛋白成员调节着生殖细胞的成熟。与哺乳动物Piwi蛋白结合的小分子RNA被称为piRNAs。该类新型小分子RNA的证实为确定哺乳动物中精子形成过程中的Piwi蛋白的作用提供了起点。这些都将是今后的研究方向。 尽管目前的研究离真正应用还有一段距离，但作为一项极具潜力的新技术，它将给生命科学带来新的期望。 Thank you! * RNA干扰及应用 RNA Interference (RNAi) Genomics: What’s Next? HapMap Systems Biology Dogmatic View of Gene Expression DNA Protein RNA Post-transcriptional Control: Quantitative Control: Levels of mRNA not proportional to levels of mRNA synthesized or protein produced Qualitative Control: More than one protein from a single gene (e.g. Differential RNA Processing or RNA editing) An “RNA-Centric” View of Gene Expression RNA DNA Protein 二.RNAi发现史 三.RNAi作用机制 四.RNAi应用 一. RNA干扰 五.RNAi展望 一.RNA干扰的简介 RNA干扰作用(RNA interference，RNAi）双链RNA (double．stranded RNA，dsRNA)引发的转录后基因沉默机制(post transcriptional gene silencing, PTGS)。 目前对RNAi 的定义有很多种，不同的资料对其定义的侧重点也不尽相同，如果将RNAi看作一种生物学现象，可以有以下定义： ① RNAi是由dsRNA介导的由特定酶参与的特异性基因沉默现象,它在转录水平、转录后水平和翻译水平上阻断基因的表达。 ② RNAi是有dsRNA参与指导的，以外源和内源mRNA为降解目标的转基因沉默现象。具有核苷酸序列特异性的自我防御机制，是一种当外源基因导入或病毒入侵后，细胞中与转基因或入侵病毒RNA同源的基因发生共同基因沉默的现象。 RNAi的定义 1990, Jorgensen et al 材料：petunias 目的：得到紫色更深的花; 方法：构建强启动子的苯基苯乙烯酮合酶表达载体，导入 牵牛花; 结果：花变得更白; 分析：内源和外源的苯基苯乙烯酮合酶基因的表 达都被抑制,称之为共抑制(cosuppression). 二.RNAi发现史 1995年，Guo S等试图阻断秀丽新小杆线虫（C. elegans）中的par-1基因的表达。 设计： 反义RNA 特异性地阻断par-1基因的表达； 正义RNA 以期观察到基因表达的增强。 结果: 二者都同样地切断了par-1基因的表达途径。这 是与传统上对反义RNA技术的解释不相符合。该 研究小组一直没能给这个意外以合理解释。 直到1998年2月，Fire A和Mello C才首次揭开这个悬疑之谜。 他们将体外转录得到的单链RNA纯化后注射线虫时发现，基因抑制效应变得十分微弱；而经过纯化的双链RNA却正好相反，能够高效特异性阻断相应基因的表达。 他们证实，Guo S博士遇到的正义RNA抑制基因表达的现象，以及过去的反义RNA技术对基因表达的阻断，都是由于体外转录所得RNA中污染了微量双链RNA而引起。 该小组将这一现象称为RNA干扰（RNA interference， 简称RNAi）。 2002 《Science》杂志评为“2002年的重大突破” 2006 Nobel Prize in Physiology or Medicine 真核生物：真菌、果蝇、拟南芥、锥虫、水螅、涡虫、斑马鱼等。 RNAi在不同物种的表现形式：植物中的转录后基因沉默、共抑制及RNA介导的病毒抗性、真菌的抑制现象。 RNAi广泛存在于自然界 三.RNAi作用机制 起始阶段 效应阶段 扩增扩散阶段 起始阶段 长dsRNA→siRNA 21-23nt ATP, RNaseⅢ特异核酸酶(Dicer,果蝇) 切割产生的siRNA 是有3’羟基末端和5’磷酸基团的双链形式 dsRN