分子生物学-14-真核调控-5-基因沉默教程文件.pptVIP

8.4 基因沉默 RNA silencing 由双链RNA诱导的目标RNA降解和不翻译的现象，通常是RNA干扰或者表观修饰等原因导致。 一种是转录水平上的基因沉默,另一种是转录后基因沉默（post-transcriptional gene silencing, PTGS) 。 也指在转基因动植物中外源基因不能正常表达,呈失活状态的现象 8.4.2 RNA干扰 RNAi  RNA interference  双链RNA诱发的同源mRNA特异性降解的技术。 将与mRNA编码区某段序列相对应的正义RNA 和反义RNA 组成的双链RNA 导入细胞，使同源的mRNA发生特异性的降解，或者翻译阻抑而导致基因沉默。 这种小双链RNA称为小干扰RNA small interfering RNA，siRNA p332 Phenomena first observed in petunia，1988 Attempted to overexpress gene for pigment synthase in petunia. (trying to darken flower color) Caused the loss of pigment. 实验1 将更多的色素基因注入植物体 新基因不表达 原有的色素基因也受到了抑制 co-suppression 共抑制 1998 Andrew Fire and Craig Mello. RNA注射实验 结论： 反义RNA能抑制基因表达 双链RNA能高效抑制基因的表达 实验2 CK 无RNA注射 无杂交探针 无杂交信号 检测MEX3 gene的内源RNA 无RNA注射 有强的杂交信号 注射反义RNA 杂交信号变弱 注射双链RNA 杂交信号消失 2006年诺贝尔生理学或医学奖 他们发现了RNA干扰 Andrew Fire Craig Mello 安德鲁·菲尔 克雷格·梅洛 斯坦福大学 马萨诸塞州医学院 RNA interference siRNA的生物学意义 1. 通过降解目标基因RNA或者阻断其翻译而引发基因沉默 2. 通过介导组蛋白及DNA甲基化导致异染色质化而维护基因组的稳定性 3. 通过宿主与病毒的RNAi机制互作而保护基因组免受外源核酸侵入 p336 宿主siRNA可以通过维管组织远距离运输 8.4.3 miRNA miRNA是一类微RNA，microRNA. 与siRNA有类似的功能：引起基因沉默 沉默的效果和作用机制不尽相同 miRNA通常是内源的，siRNA通常是外源DNA引起的 MicroRNA 是在真核生物中长约20-22个碱基的对基因表达起负调控作用的RNA分子。它对于发育，细胞分化，分形，凋亡，染色体结构及病毒抗性都起着极其重要的作用. miRNA的作用机制 动植物中有一定的区别，在于切割加工运输的酶类不同，比如植物中没有Drosha的同源基因， 微RNA 基因 前体miRNA Drosha核酸内切酶 Dicer核酸内切酶 不对称的RNA介导的 沉默复合体 核糖体 翻译抑制 mRNA切割 miRNAs are transcribed as longer precursors, termed premiRNAs, sometimes in clusters and frequently in introns