A. rnai技术的基本原理
rnai技术的基本原理如下:
RNA干涉(RNA interference,简称RNAi)是指一些小的双链RNA (double strand RNA,dsRNA)可以高效、 特异的阻断体内 特定基因表达,促使mRNA降解,诱使细胞表现出特定基因缺失的表型。
RNAi是一种高效的特异性强的基因阻断技术。可以快速分析靶基因的功能,RNAi发展迅速,已成为功能基因组研究和反向遗传学研究的有力工具。RNAi技术被《Science》杂志评为2002年度的十大科技突破。RNAi的分子机制
①外源性基因随机整合到宿主细胞基因组内,产生一些dsRNA。胞质中的核酸内切酶Dicer将这些dsRNA切割成多个具有特定长度和结构的短双链RNA(大约21~25 bp),即siRNA。
②siRNA在RNA解旋酶的作用下解链成正义链和反义链,然后反义siRNA再与体内一些酶结合形成RNA诱导的沉默复合物(RISC)。
③RISC与外源性基因表达的mRNA的同源区进行特异性结合,RISC具有核酸酶的功能,在结合部位切割mRNA,被切割后的断裂mRNA随即降解。
④RNAi信号的放大:siRNA不仅能引导RISC切割同源单链mRNA,而且可作为引物与靶RNA结合并在依赖RNA的RNA聚合酶(RNdependent RNA polymerase, RdRP)作用下合成更多新的dsRNA,
新合成的dsRNA再由Dicer切割产生大量的次级siRNA,从而使RNAi的作用进一步放大,最终将靶mRNA完全降解。
B. 什么是RNA干扰技术
RNA干扰(RNA interference,RNAi)是正常生物体内抑制特定基因表达的一种现象,它是指当细胞中导入与内源性mRNA编码区同源的双链RNA(double stranded RNA,dsRNA)时,该mRNA发生降解而导致基因表达沉默的现象,这种现象发生在转录后水平,又称为转录后基因沉默(post-transcriptional gene silencing,PTGS)。外源dsRNA 进入细胞后产生的小分子干扰RNA(small interfering RNA, siRNA)的反义链和多种核酸酶形成了沉默复合物(RNA-inced silencing complex,RISC),RISC具有结合和切割mRNA的作用而介导RNA干扰的过程。RNAi具有特异性和高效性。这种技术已经成为研究基因功能的重要工具,并将在病毒病、遗传性疾病和肿瘤病的治疗方面发挥重要作用。依据RNA干扰现象,科学家建立了RNA干扰技术,即人为设计合成针对某特定基因序列的dsRNA来关闭或抑制该基因的表达。RNA干扰已被证实是一种特异、高效、经济的使基因表达受抑的技术手段。