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中級(jí)會(huì)員 | 第14年

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RNAi及小分子RNA

時(shí)間:2015/8/31閱讀:979
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摘 要:RNA干涉(RNA interference)在細(xì)胞分裂過(guò)程中發(fā)揮了至關(guān)重要的控制作用,對(duì)引導(dǎo)細(xì)胞形成某種特定類(lèi)型的組織產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響?!犊茖W(xué)》把這一令人激動(dòng)的發(fā)現(xiàn)當(dāng)作2002年zui重大的科學(xué)突破來(lái)歡呼,這些發(fā)現(xiàn)將使生物學(xué)家們重新審度細(xì)胞及其演化過(guò)程。 關(guān)鍵詞: RNAi sirna miRNA dsRNA mRNA 阻斷 基因沉默 1、前言 
RNA是生物體內(nèi)zui重要的物質(zhì)基礎(chǔ)之一,它與 DNA 和蛋白質(zhì)一起構(gòu)成生命的框架。但以來(lái), RNA 分子一直被認(rèn)為是小角色。它從 DNA 那兒獲得自己的順序,然后將遺傳信息轉(zhuǎn)化成蛋白質(zhì)。然而,一系列發(fā)現(xiàn)表明——這些小分子 RNA 事實(shí)上操縱著許多細(xì)胞功能。它可通過(guò)互補(bǔ)序列的結(jié)合反作用于 DNA ,從而關(guān)閉或調(diào)節(jié)基因的表達(dá)。甚至某些小分子 RNA 可以通過(guò)指導(dǎo)基因的開(kāi)關(guān)來(lái)調(diào)控細(xì)胞的發(fā)育時(shí)鐘。
2、綜述
2 . 1 研究歷史與發(fā)展前景
2 . 1 . 1 定義
雙鏈RNA(dsRNA)對(duì)基因表達(dá)的阻斷作用被稱(chēng)為RNA干預(yù)(RNA interference,RNAi)。
雙鏈RNA(dsRNA)經(jīng)酶切后會(huì)形成很多小片段,siRNA 和 miRNA 。
siRNA一旦與信使 RNA(mRNA) 中的同源序列互補(bǔ)結(jié)合,會(huì)導(dǎo)致 mRNA 失去功能,即不能翻譯產(chǎn)生蛋白質(zhì),也就是使基因“沉默"了。
大多數(shù) miRNA 與底物 mRNA 不*配對(duì)結(jié)合 , 它們并不改變 miRNA 的穩(wěn)定性 , 而是通過(guò)抑制翻譯來(lái)使基因沉默 。
2 . 1 . 2 研究歷史
1990年,為加深矮牽牛花( petunias)的紫色,Jorgensen等導(dǎo)入了一個(gè)強(qiáng)啟動(dòng)子控制的色素基因??墒墙Y(jié)果與預(yù)期相反,許多花瓣顏色并未加深,反而呈雜色甚至白色。這是由于轉(zhuǎn)基因和同源的內(nèi)源基因的表達(dá)都被抑制了,Jorgensen把這個(gè)現(xiàn)象命名為共抑制(cosuppression) 。
1995 年,康奈爾大學(xué)的 Su Guo 博士用反義RNA阻斷線蟲(chóng)基因表達(dá)的試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),反義RNA(antisense RNA和正義RNA(sense RNA)都阻斷了基因的表達(dá),他們對(duì)這個(gè)結(jié)果百思不得其解。
直到1998年,Andrew Fire的研究證明,在正義RNA阻斷了基因表達(dá)的試驗(yàn)中,真正起作用的是雙鏈RNA 。這些雙鏈RNA是體外轉(zhuǎn)錄正義RNA時(shí)生成的。于是提出了RNAi這個(gè)詞。
2002年,Zernicka - Coetz等用雙鏈RNA注射小鼠受精卵和著床前的胚胎,結(jié)果發(fā)現(xiàn)導(dǎo)入的雙鏈RNA可以特異性的抑制C-mos , E-cadherin和GFP基因的表達(dá)。Judy Lieberman 和 Premlata Shankar首先向公眾宣布了在動(dòng)物中利用RNAi技術(shù)治療疾病的研究進(jìn)展。
同樣在2002年,科學(xué)家研究了酵母和四膜蟲(chóng)兩種生物體的RNAi現(xiàn)象,他們發(fā)現(xiàn)RNAi對(duì)染色體的形狀有著的控制作用。RNAi能*性關(guān)閉或刪除一部分DNA,而不只是簡(jiǎn)單地使DNA暫時(shí)沉默。
2004年,Tomoko和他的同事們發(fā)現(xiàn)一種小dsRNA能夠作用于神經(jīng)基因的表達(dá),并且能在轉(zhuǎn)錄水平上直接誘導(dǎo)神經(jīng)干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化。這種RNA在基因轉(zhuǎn)錄水平上直接參與調(diào)控,它被命名為smRNA 。

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