簡要描述:RNA干擾實驗(RNA interference, RNAi)是一種由雙鏈RNA(dsRNA)介導的轉錄后基因沉默現(xiàn)象,通過特異性降解目標mRNA實現(xiàn)基因表達調控。
詳細介紹
RNA干擾(RNA interference, RNAi)是一種由雙鏈RNA(dsRNA)介導的轉錄后基因沉默現(xiàn)象,通過特異性降解目標mRNA實現(xiàn)基因表達調控。其核心機制分為以下步驟:
dsRNA切割
Dicer酶將長dsRNA或前體miRNA切割為21-23nt的小干擾RNA(siRNA),每條siRNA 3'端有2-3個突出堿基。
RISC復合物形成
siRNA雙鏈解旋后,反義鏈(引導鏈)與Argonaute蛋白結合形成RNA誘導沉默復合物(RISC)。
靶標識別與降解
RISC通過堿基配對定位同源mRNA,在距離siRNA 3'端12個堿基處切割mRNA,導致其降解。
特征 | siRNA | miRNA |
---|---|---|
來源 | 外源dsRNA(病毒、人工合成) | 內源pri-mRNA加工 |
長度 | 21-23bp | 21-25nt |
互補性 | wan全互補 | 不wan全互補(3'UTR結合) |
作用機制 | 切割mRNA | 抑制翻譯或降解mRNA |
穩(wěn)定性 | 低(易降解) | 高 |
脫靶率 | 較高 | 較低 |
導入方式 | 化學合成、轉染 | 表達載體、病毒導入 |
高通量篩選:利用RNAi文庫系統(tǒng)性沉默基因,解析基因網(wǎng)絡。
信號通路解析:通過抑制特定基因觀察下游效應,如MAPK通路研究。
癌癥治療:靶向KRAS、BRAF等癌基因,抑制腫瘤增殖(臨床試驗階段)。
抗病毒療法:抑制HBV、HCV病毒基因表達(如丙型肝炎病毒核心蛋白抑制研究)。
抗病蟲害作物:通過沉默害蟲關鍵基因(如Bt棉)提高抗性。
性狀改良:調控植物激素合成基因,延長果實保鮮期。
靶點驗證:快速驗證新藥靶標有效性,如阿爾茨海默病相關基因篩選。
RNA藥物:Onpattro(siRNA藥物)獲批治療轉甲狀腺素蛋白淀粉樣變性
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