第七小組RNA干擾

RNA干擾第七小組：宋凱琳，趙麗娜，李茹，慕亞芳，張乃舒，張俊平，鄭杏枝RNA干擾現(xiàn)象最早是在1990年由Jorgensen研究組意外發(fā)現(xiàn)的。矮牽?；ɑò甑纳钭仙怯苫ㄇ嗨貨Q定的。Jorgensen和其研究組的成員在矮牽牛花中過(guò)量表達(dá)查爾酮合成酶,以期望得到顏色更深的矮牽?；?。但是,他們卻意外地得到了具有白色和白紫雜色的矮牽牛花,原因是外源轉(zhuǎn)入的編碼查爾酮合成酶的基因同時(shí)也抑制了矮牽?；ㄖ袃?nèi)源查爾酮合成酶基因的表達(dá)。人們把這種現(xiàn)象稱為基因共抑制。1998年，華盛頓卡耐基研究院的Fire和麻省理工大學(xué)醫(yī)學(xué)院的Mello首次在秀麗新小桿線蟲(chóng)中證明雙鏈RNA是引起基因沉默現(xiàn)象的根源。Fire和Mello的這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在1998年2月19日的Nature雜志上。在這篇文章中,Fire和Mello首次將這種雙鏈RNA引起的基因沉默現(xiàn)象稱為RNA干擾。RNA干擾技術(shù)的發(fā)現(xiàn)及其普遍應(yīng)用引起了生命科學(xué)研究和基因治療等領(lǐng)域的一系列變革,因此獲得了2006年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。1995年，Kemphues的課題組在一次用反義RNA分子抑制線蟲(chóng)基因表達(dá)的實(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)正義RNA分子與反義RNA分子對(duì)目標(biāo)基因的抑制作用一樣強(qiáng)，這與他們預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相差很大，他們預(yù)期反義RNA分子能通過(guò)與目標(biāo)基因的信使RNA互補(bǔ)結(jié)合，從而抑制信使RNA翻譯的啟動(dòng)。他們認(rèn)為是實(shí)驗(yàn)的誤差，沒(méi)有繼續(xù)深究。RNA干擾（RNAinterference，RNAi

）是內(nèi)源性或外源性雙鏈RNA介導(dǎo)的細(xì)胞內(nèi)mRNA發(fā)生特異性降解從而導(dǎo)致靶基因的表達(dá)沉默，產(chǎn)生相應(yīng)的功能表型缺失。什么是RNA干擾？

干擾的作用機(jī)制RNA起始階段

外源導(dǎo)入、轉(zhuǎn)基因或者病毒感染等方式進(jìn)入細(xì)胞的dsRNA與RNaseⅢ家族Dice酶結(jié)合，被Dicer酶以一種ATP依賴的方式，逐步切割成長(zhǎng)約21～23nt的由正、反義鏈組成的siRNA，它的生成啟動(dòng)了RNAi反應(yīng)。siRNA形成后與RNAi特異性酶結(jié)合形成RISC(RNA-inducedsilencingcomplex-RISC)。RISC包括具有序列特異性核酸內(nèi)、外切酶和解旋酶，能特異降解與siRNA同源的靶mRNA。

效應(yīng)階段

在解旋酶的作用下，siRNA解鏈形成正義鏈和反義鏈，反義單鏈作為引導(dǎo)序列引導(dǎo)RISC與同源性的mRNA結(jié)合，核酸酶在距離siRNA3′端12個(gè)堿基的位置切割，最終使同源mRNA完全降解放大階段

SiRNA以mRNA為模板、siRNA為引物，在RNA依賴性RNA聚合酶(RNA-dependentRNApolymerase，RdRP)的作用合成新dsRNA。新合成的dsRNA繼續(xù)被Dicer識(shí)別并切割生成更多的siRNA，siRNA再次作用于靶向mRNA，如此反復(fù)循環(huán)，最終使同源mRNA完全降解。RNAi的特點(diǎn):1.高序列特異性

2.高效性

3.RNAi抑制作用迅速

4.RNAi作用的靶基因位點(diǎn)有選擇性5.dsRNA具有高穩(wěn)定性RNA介導(dǎo)的DNA甲基化

RNA介導(dǎo)的異染色質(zhì)形成

RNA介導(dǎo)的DNA分子消融轉(zhuǎn)錄后水平基因沉默（RNAi)轉(zhuǎn)錄水平基因沉默siRNA介導(dǎo)的RNA干擾

miRNA介導(dǎo)的RNA干擾RNAi的應(yīng)用1.高通量的基因功能研究2.基因敲除3.研究信號(hào)傳導(dǎo)通路的新途徑4.基因治療5.基因表達(dá)調(diào)控4.基因治療骨病治療：醫(yī)源性異位性骨化神經(jīng)系統(tǒng)：阿爾茨海默病腫瘤方面：乳腺癌結(jié)腸癌胃癌等病毒方面：抗HIV-1病毒抗丙型肝炎病毒抗甲型流感病毒抗脊髓灰質(zhì)炎病毒

RNAi在抗HIV中的應(yīng)用理論抑制淋巴細(xì)胞表面的HIV受體CD4的表達(dá)在病毒RNA基因被逆轉(zhuǎn)錄以前，作為RNAi的靶向基因靶向作用新合成的mRNA和病毒基因組RNA抑制參與病毒復(fù)制過(guò)程的宿主細(xì)胞某些基因的表達(dá)RNAi在抗HIV中的應(yīng)用RNA干擾技術(shù)遇到的難題1.哺乳動(dòng)物中dsRNA的導(dǎo)入誘導(dǎo)產(chǎn)生干擾素，引發(fā)非特異性的和全面的抑制基因表達(dá)2.病毒的變異性較大，特異性設(shè)計(jì)的siRNA不起作用3.脫靶現(xiàn)象的出現(xiàn)，會(huì)阻礙正?；虻谋磉_(dá)4.dsRNA具有濃度依賴性，