水稻穗发芽调控基因OsVP1的RNA干涉载体构建及遗传转化研究

【目的】穗发芽是种子在收获前遇到阴雨潮湿环境时,在田间母体植株上发芽的现象,是水稻生产中的一个重要限制因素。水稻穗发芽的表现性状和玉米种子特异的viviparous1(vp1)突变体表型非常相似。VP1是种子成熟和休眠所必须的脱落酸信号转导途径中的重要转录因子,因此利用转基因技术研究水稻同源基因OsVP1的生物学功能对有效控制杂交水稻穗发芽的发生和危害具有重要意义。【方法】将水稻OsVP1片段导入到植物表达载体pHB,构建OsVP1的RNA干涉植物表达载体pHB-OsVP1RNAi;通过根癌农杆菌介导转入水稻品种日本晴,并获得阳性植株。【结果】半定量RT-PCR分析显示,转基因植株胚中的OsVP1表达量明显低于野生型日本晴植株;萌发试验表明,转基因植株T1种子的萌发速率与野生型日本晴相比有明显的提高。并且在外加不同浓度的脱落酸(ABA)处理的溶液中,与野生型日本晴相比转基因种子萌发速率所受到的抑制较小;同时,在转基因植株T2新收获的稻穗的萌发试验表明,转基因的稻穗出现了明显的穗发芽现象。【结论】水稻OsVP1的RNA干涉能够提高种子的萌发速率以及诱发稻穗的穗发芽。

水稻高效RNA干涉体系的建立及其功能分析

【目的】在水稻中建立高效RNA干涉(RNAi)技术体系。【方法】构建适合水稻转化的RNAi诱导载体pCADS1341;为检测其有效性,使用它构建针对GUS基因的RNAi载体,并利用基因枪转化法导入GUS基因稳定表达的转基因水稻愈伤组织;为探讨影响水稻中转基因诱导的RNAi效率的因素,针对水稻基因AK121286进行系统的RNAi分析:通过Southern和Northern杂交从T0代RNAi植株中筛选出T-DNA为单拷贝插入,且基因的表达被高效抑制的株系,对来源于该株系的T1代植株进行半定量RT-PCR检测。【结果】GUS染色分析结果表明RNAi诱导元件的瞬时表达可显著抑制GUS基因的表达;RT-PCR结果表明RNAi效应可以遗传给后代,但是不同个体中的RNAi效率存在差异。【结论】RNAi系统的表达量可能是决定RNAi效率的最关键因素;本研究建立的高效RNAi技术体系对于水稻功能基因组学研究具有重要意义。

茶树咖啡因合成酶基因RNA干涉表达载体构建

咖啡因合成酶(TCS)是茶树咖啡因生物合成途径中的一个关键酶,催化7-甲基黄嘌呤转变为可可碱和可可碱转变为咖啡因。抑制TCS基因表达是培育低咖啡因茶树的最有效途径。用RT-PCR方法扩增茶树TCS基因的两个cDNA片段,并克隆入T-载体中。干涉载体和TCS基因片段的T克隆经限制性内切酶两次双酶切与连接,将两个TCS基因片段分别反向重复插入到干涉载体pFGC5941,构建了TCS基因的RNA干涉载体,分别命名为pFGC5941-TCS02和pFGC5941-TCS03。经PCR和DNA测序获得验证。TCS基因RNA干涉载体的构建为培育低咖啡因茶树奠定了基础。

慢病毒介导的RNA干涉对乳腺癌SKBR3细胞HER2受体的下调及生长抑制

大约30%的乳腺癌中有表皮生长因子受体家族蛋白HER2的过表达,HER2表达水平与病人的预后以及恶性程度密切相关。RNA干涉(RNAi)是最近发展起来能特异性抑制哺乳动物细胞中基因表达的新技术。在以往鉴定的对HER2有良好RNAi效应的靶序列的基础上,构建了一系列U6和H1双启动子小干涉RNA(siRNA)表达载体,并转染HER2高表达乳腺癌SKBR3细胞定量测定了其HER2下调效应。随后,siRNA表达盒经LR重组反应被克隆入慢病毒载体中并成功包装成病毒。病毒感染SKBR3后经荧光定量PCR、蛋白印迹杂交和流式细胞仪一系列实验证明:慢病毒介导的RNAi确实能有效地下调肿瘤抗原HER2的表达,而且经慢病毒处理后细胞生长受到了抑制。为进一步阐明HER2与癌症恶化的关系以及发展新的基因治疗药物提供了新的工具。

RNA干涉分子机制研究进展

RNA干涉 (RNAinterference ,RNAi)是生物体内的一种通过双链RNA (dsRNA)来抵抗病毒入侵和抑制转座子活动的自然机制 .双链RNA与同源mRNA互补结合而使特定基因失活 ,这一过程已经在包括拟南芥、线虫和真菌等多种模式生物中得到揭示 .近来研究表明 ,2 1～ 2 5nt的小干涉RNA (smallinterferenceRNA ,siRNA)可介导哺乳动物细胞特异性基因沉默 .RNAi具有高效性和高度特异性 。

RNA干涉下调RACK1基因表达增强水稻抗旱能力

RACK1是一种多功能支架蛋白,广泛参与植物生长发育过程的调节。利用RNA干涉技术抑制水稻RACK1基因的表达,分析了RACK1基因在响应干旱胁迫中的功能。实时定量PCR对获得的转基因植株的RACK1基因表达分析结果表明,转基因水稻RACK1基因表达受抑制程度达50%左右。与非转基因水稻(对照)相比,转基因水稻耐干旱能力显著强于对照,其膜的过氧化酶和丙二醛的产生显著低于对照,而超氧化物歧化酶活性极显著高于对照。表明RACK1蛋白质调节水稻对干旱胁迫的耐性,并且这种调节在很大程度上与植株体内的氧化还原系统有关。

RNA干涉作用机制及应用前景展望

从RNA干涉(RNAinterference,RNAi)的起始阶段、效应阶段、扩增阶段3个方面对其机制原理作了阐述,并对其应用前景进行了展望,同时提出了存在的问题.

RNA干涉与基因沉默

：双链RNA介导的遗传干涉的机制是1998年发现的。它通过双链RNA的介导特异性地降解相应序列的mRNA，从而导致转录后水平的基因沉默。到目前为止在真菌、拟南芥、线虫、锥虫、水螅、涡虫、果蝇、斑马鱼、小鼠等真核生物中都发现存在这一基因沉默机制。目前的研究表明，RNA干涉与植物中的共抑制（cosuppression）、真菌中的基因压制（quelling）很可能具有共同的基本分子机制。这也说明，很可能在进化的很早期阶段，生物就获得了这种机制。RNA干涉对于抵抗病毒入侵、抑制转座子活动等具有重要作用，对于生物体的发育和基因调控可能也有重要作用。

Survivin基因RNA干涉对HeLa宫颈癌细胞凋亡及顺铂敏感性的影响

背景与目的:Survivin基因是凋亡抑制因子家族的新成员,它在人类多种恶性肿瘤,包括宫颈癌中均高表达,其表达下调可提高恶性肿瘤的化疗敏感性。本研究观察了survivin基因RNA干涉对宫颈癌细胞HeLa凋亡及顺铂敏感性的影响。方法:通过脂质体介导将含人survivin基因siRNA的重组真核表达质粒pS ilencer2.1-s2转染宫颈癌细胞系HeLa,G418筛选阳性克隆,半定量PCR、W estern b lot分别检测survivin mRNA和蛋白表达,激酶活性检测法测定半胱氨蛋白水解酶-3(caspase-3)活性变化,流式细胞仪、Hoechst染色观察细胞凋亡情况,四甲基偶氮唑蓝(MTT)比色法检测细胞存活率并计算顺铂的50%抑制浓度(IC50)。结果:G418筛选24天后出现阳性克隆,与转染阴性对照质粒(HeLa-NC)、空载质粒(HeLa-U6 neo)及未转染(HeLa)细胞比较,转染pS ilencer2.1-s2质粒者survivin mRNA和蛋白表达明显下降,表达抑制率分别为:62.8%和60.1%;caspase-3激酶活性增强,A405达1.26±0.04;细胞凋亡率明显升高,为(29.2±1.4)%(P<0.05);在同一药物浓度下,细胞存活率明显下降,顺铂的IC50值降低为0.87±0.02ug/m l(P<0.05)。结论:Survivin基因RNA干涉可通过阻抑HeLa细胞中survivin表达,增强caspase-3激酶活性,诱导细胞凋亡并显著提高宫颈癌细胞对顺铂的敏感性。

利用dsRNA干涉方法研究水稻WRKY转录因子的抗病性

为了研究植物WRKY基因编码的转录因子在水稻上的功能,构建了包含WRKY保守结构域的dsRNA发夹结构干涉载体,用农杆菌介导法转野生型水稻中花11,得到9个有干涉表型的株系。PCR和Southern结果表明dsRNA已整合入中花11的基因组中,且多数为单拷贝。结合TDNA插入的WRKY突变体植株T456,研究了其中的3个干涉苗和T456对稻瘟病和白叶枯病的抗性,发现3个干涉苗对这两种水稻主要病害的抗性均明显强于T456和中花11,且T456比中花11略抗稻瘟病和白叶枯病,表明dsRNA干涉是成功的,它可能干涉或抑制了某些OsWRKY家族中负向调控抗病基因的成员。

RNA干涉的最新研究进展

RNA干涉 (RNAi)是将双链RNA(dsRNA)导入细胞引起特异基因mRNA降解的一种细胞反应过程 .它是转录后基因沉默 (PTGS)的一种 .RNAi在生物界中广泛存在 .RNAi发生过程主要分为 3个阶段 :起始阶段 ,扩增阶段 ,效应阶段 .RNAi在维持基因组稳定、保护基因组免受外源核酸侵入、基因表达调控等方面发挥重要生物学作用 .RNAi作为基因沉默的一个工具 ,已被广泛用于基因功能研究、基因治疗和新药研究与开发等方面 .

RNA干涉及其应用前景

RNA干涉是指由特定双链RNA(dsRNA)引起的转录后基因沉默现象。研究表明,Dicer断裂dsRNA产生的小干涉RNA可以抑制哺乳动物体细胞和胚胎中的基因的表达。RdRP在扩增RNAi中起着关键性的作用,RdRP活性复制较长的触发性dsRNA或以一种非引物的方式复制短的siRNA,即以siRNA为引物的RdRP反应使靶mRNA转变为dsRNA,同时复制触发性dsRNA。所有的产物又可作为Dicer的底物,起始RdRP级联反应。本文综述了RNAi可能的作用机制,并对RNAi在分析功能基因组、药物治疗等方面的应用前景进行了展望。

OsRPK1基因过表达和RNA干涉对水稻苗期耐盐性的影响

水稻OsRPK1基因属于富含亮氨酸重复序列的类受体蛋白激酶,在盐胁迫下其表达量暂时升高后出现明显下降。前期研究表明,OsRPK1基因过表达会造成拟南芥非生物胁迫耐受性明显降低。本研究对OsRPK1基因在水稻中实现过表达和RNA干涉,进而对OsRPK1的抗逆性功能加以探究。结果表明,OsRPK1基因表达量增加时,水稻幼苗表现为耐盐性下降;RNA干涉则使水稻幼苗表现为耐盐性增加。盐胁迫后OsRPK1过表达植株脯氨酸含量低于野生型、MDA含量和相对电导率显著高于野生型,而OsRPK1-RNAi水稻植株的脯氨酸含量显著高于野生型、MDA含量和相对电导率显著低于野生型。因此,OsRPK1基因的表达量对水稻耐盐性具有明显影响,脯氨酸含量及细胞质膜受破损程度的改变可能是造成转基因水稻耐盐性变化的内在原因。本研究为进一步阐明OsRPK1基因的抗逆作用机制奠定了基础,对于通过调整该基因表达改良水稻的耐盐性具有重要意义。

应用Gateway技术构建水稻OsDAD1基因的RNA干涉载体

近年来,RNA干涉广泛应用于植物基因功能研究。Gateway技术是通过采用多重载体高效构建目标基因及任何DNA片段克隆和表达载体的研究平台,该技术以λ噬菌体的位点特异性重组体系为基础,两端具有重组位点的DNA片段或目标基因可以非常容易地被重组克隆到含同源重组位点的载体上。这种以重组为基础的克隆体系目前已被广泛应用于分子生物学中来分析基因的功能。本文应用Gateway技术体系替代传统载体构建方法,构建了水稻基因OsDAD1的RNA干涉载体,从而证明了Gateway技术的可行性。

RNA干涉研究进展

RNA干涉(RNAi)是由双链RNA(dsRNA)引起的序列特异性基因沉默,这是目前研究的热点,具有广阔的应用前景.对RNAi的分子机制、生物功能、研究策略及RNAi技术在基因功能、基因治疗、植物品质改良等方面的应用进行了综述.

家蚕胚胎发育时期的RNA干涉研究

通过导入特定基因的dsRNA特异性地关闭该基因的功能 ,由此产生的现象为RNA干涉 .为在家蚕胚胎发育时期建立有效的RNAi技术体系 ,在前人的基础上以家蚕第三白卵基因Bmwh3为材料 ,建立了有效的RNAi技术体系 ,结果表明 ,成功诱导第三白卵突变表型的有效注射时间为产卵后 8h内 ,wh3dsRNA的有效浓度须大于 2 0 g/L .在发育胚胎的第三天注射wh3dsRNA ,同样可诱导第三白卵突变的另一表型———半透明蚁蚕 ,根据实验结果初步推测 ,Bmwh3不仅参与眼色素和卵浆液膜色素前体的转运 ,还可能参与胚胎体壁色素前体的转运 .

RNA干涉抑制宫颈癌HPV16E6基因的研究

目的采用RNA干涉(RNAI)技术干扰宫颈癌HPV16E6基因转录,通过体外和体内实验了解其特异性抑制HPV16E6基因的效率。方法设计合成针对HPV16E6的小干扰RNA(SIRNA),借脂质体转染宫颈癌CASKI细胞,通过测定转染后不同时间点的细胞凋亡率、HPV16E6MRNA及蛋白表达变化了解基因抑制的效率。体内实验中建立子宫颈癌荷瘤裸鼠模型,将E6SIRNA直接注入瘤体,观察肿瘤体积的变化,肿瘤切片HPV16E6免疫组化染色,观察肿瘤坏死和细胞的凋亡。结果HPV16E6SIRNA转染细胞后24H、48H、5D和9D时凋亡率分别为7.7%、11.8%、37.4%和12.6%。RT-PCR显示转染后24H、48H、5D和9D HPV16E6MRNA量减少了77%、83%、59%和41%。WESTERN BLOT显示转染后的HPV16E6蛋白表达在24H、48H、5D明显减少,9D时有所恢复;流式细胞仪HPV16E6蛋白定量测定结果显示,转染后24H、48H、5D和9D蛋白表达抑制率分别为79.7%、80.4%、71.3%和57.4%。体内实验瘤内注射HPV16E6SIRNA明显抑制肿瘤的生长,HPV16E6蛋白表达明显受抑,肿瘤组织坏死和细胞凋亡增加,重复给药较单次给药效果更好。结论体内和体外实验均表明RNA干涉HPV16E6基因的效果具有特异性和高效性。

COS-7细胞中小发卡RNA介导的RNA干涉

利用U6启动子转录小发卡RNA介导的RNA干涉是最近发展起来的在哺乳动物细胞中特异性抑制指定基因表达的新技术 ,已有实验证明它在小鼠畸胎瘤P19等细胞系中具有强烈的抑制基因表达的作用。本文对COS 7细胞系中U6启动子转录GFP基因的小发卡RNA介导的RNA干涉现象进行了研究 ,结果表明 :U6启动子转录的小发卡RNA具有RNA干涉作用 ,即可以在COS 7细胞中特异性地抑制含有对应序列的基因GFP的表达 ,这一结果为今后在COS 7细胞系中利用RNA干涉技术研究目的基因的功能奠定了基础。

survivin基因的RNA干涉抑制人乳腺癌SKBr-3细胞体外增殖的作用

目的:研究RNA干涉(RNAinterference,RNAi)抑制survivin基因表达后对人乳腺癌SKBr3细胞体外增殖能力的影响。方法:通过RTPCR和间接免疫荧光检测转染survivin靶向的小干涉RNA表达载体pSUPERS1后SKBr3细胞中survivin基因的表达;集落形成实验、MTT比色法检测细胞体外增殖能力;流式细胞仪检测细胞周期。结果:转染pSUPERS1后,SKBr3细胞中survivin的mRNA和蛋白表达水平明显降低;克隆形成率(38±16.70)%比对照组(90.3±4.04)%显著降低;细胞增殖减慢,主要阻滞于G1期(74.03±8.91)%。结论:RNA干涉沉寂survivin基因表达后明显抑制了人乳腺癌SKBr3细胞的体外增殖能力。

利用转基因RNA干涉提高家蚕对BmNPV的抗性初探

基于探讨利用转基因RNA干涉技术使家蚕获得对核型多角体病毒抗性的目的,将家蚕核型多角体病毒（BmNPV）的DNA聚合酶基因、蛋白激酶（PK1）基因以及bro-d和orf1629基因的部分编码片段,分别以其反向重复的形式与家蚕Actin3启动子连接,构建了基于piggyBac转座子载体的转基因表达载体,通过显微注射于家蚕卵,获得了36-107个G1蛾区,得到了20-23头转基因阳性家蚕。经Southern杂交及RT-PCR分析表明,BmNPV的4个反向重复片段都已经导入家蚕基因组中,并且可以进行转录。攻毒实验结果表明,BmNPV的DNA聚合酶基因和PK1基因反向重复片段对病毒的增殖有抑制作用,从而使家蚕对BmNPV具有一定抗性;而BmNPV的bro-d和orf1629基因反向重复片段对病毒的增殖没有抑制作用。针对特定病毒的转基因RNAi技术有望使家蚕获得对该病毒的抗性。