短发夹RNA介导RNA干扰的时间和剂量效应研究

用RNA干扰(RNAinterference,RNAi)技术抑制哺乳动物细胞中外源报告基因的表达,以探讨该过程中RNAi作用的剂量和时间效应.应用Lipofectamine 2000将外源报告基因的表达载体与编码短发夹RNA(shorthairpin RNA,shRNA)的质粒共转染HEK293H细胞,观察shRNA载体对报告基因的抑制效应.转染后,shRNAs的瞬时表达可特异地抑制细胞内报告基因的表达.在共转染后12,24,48,60,72,96 h时检测EGFP(enhancedgreenfluorescentprotein,EGFP)基因mRNA及蛋白质表达水平,结果显示,EGFPmRNA及蛋白质表达在12 h时略有降低,24～48 h时表达逐渐降低,48～72 h时降低最明显,其后EGFP表达水平逐渐恢复.提示该过程中RNAi效应呈现由弱到强、又由强到弱的逐渐消逝趋势.共转染一系列剂量比例的EGFP干扰载体与靶载体的结果表明,在一定剂量范围内,RNA干扰载体所介导的抑制效应与干扰载体剂量大小有关,当其剂量进一步加大足以抑制外源基因表达时,抑制效应则维持在一'平台期'.此外,通过RNAi抑制HeLa细胞、HEK293细胞中荧光素酶基因的表达,荧光素酶活性变化也表现出上述类似的效应.这些结果表明,在体外哺乳动物细胞中,基于表达载体的RNAi作用呈现剂量和时间依赖性效应.这为基于载体表达的RNAi技术应用研究提供了一定的理论参考及依据.

应用载体介导的RNA干扰技术抑制肝癌细胞H-ras^(Val12)的表达

目的观察载体介导的RNA干扰(RNAi)技术对肝癌细胞突变的H-rasVal12表达的抑制作用。方法将针对突变H-ras的短发夹RNA(shRNA)质粒表达载体转染肝癌细胞株BEL7402和SMMC7721,用免疫印迹(Western blot)法检测H-ras蛋白的表达,用流式细胞仪检测细胞凋亡情况。计量资料比较采用t检验;计数资料比较采用χ2检验。结果 (1)转染前、后SMMC7721的H-ras蛋白表达量〔光密度值分别(1 752±21)和(1 736±28)〕比较,差异无统计学意义(t=0.474,P=0.646);而转染了H1-shRNA的BEL7402的H-ras蛋白表达量(920±11)与转染前(1 221±11)比较,差异有统计学意义(t=20.126,P<0.01);转染了H2-shRNA的BEL7402的H-ras蛋白表达量(872±10)与转染前(1 201±10)比较,差异有统计学意义(t=23.477,P<0.01)。H1-shRNA组和H2-shRNA组H-ras蛋白表达下调了62.8%和63.4%。(2)流式细胞仪检测表明,BEL7402转染H1-shRNA质粒后细胞凋亡率(47.7%)与转染H2-RNA质粒后细胞凋亡率(49.3%)比较,差异无统计学意义(χ2=0.005,P=0.94);但均高于BEL7402转染对照质粒后细胞凋亡率(30.2%),差异有统计学意义(χ2H1=6.810,P<0.01;χ2H2=6.103,P<0.01)。结论载体介导的RNAi技术可有效特异抑制肝癌细胞突变的H-rasVal12表达,对野生型的H-ras表达无影响。

应用载体介导的RNAi技术抑制胰腺癌细胞K-RAS^(Asn12)的表达

为了研究载体介导的RNAi(RNA interference)技术特异地抑制K-RASAsn12(K-RAS第12位密码子突变形式为GAT)在胰腺癌细胞中的表达,合成两条编码针对K-RASAsn12突变特异性短发夹 RNA(short hairpin RNA,shRNA)序列的单链DNA,并将其克隆到pSilenCircle载体中,构建含目的基因片段的重组质粒pSC-K-RASAsn12。同法构建含GFP基因片断的重组质粒pSC-GFP做为对照。用其分别瞬时转染人胰腺癌AsPC-1细胞和BxPC-3细胞后,经半定量RT-PCR和Western blot检测K- RAS的表达水平。结果表明构建的针对K-RASAsn12的编码突变特异性shRNA的质粒表达载体可特异的抑制胰腺癌细胞的K-RASAsn12表达,但对野生型的K-RAS(K-RASWT)表达无影响。

从功能部件看小干扰RNA表达载体的发展

RNA干扰作为转录后基因沉默的有效途径,在基因调控、功能分析及疾病防治等领域发挥重要作用。小干扰RNA表达载体的诞生实现了RNA干扰技术持续、稳定和可控性应用,是实现基因沉默的理想选择。目前干扰性小RNA表达载体虽已发展到第二代,也开发出多种商品化的产品,但依然未能很好地解决其高效、安全、可控性方面的矛盾,发展陷入了瓶颈期。因此,从载体自身角度出发,通过系统分析其功能部件的特点,纵观小RNA载体的历史渊源、发展现状、存在问题和发展方向等问题,为干扰性小RNA表达载体的优化与选择提供相关理论指导。

短发夹RNA靶向抑制suvivin基因在人胶质瘤细胞U251中的表达

目的构建表达靶向抑制survivin基因的三个短发夹结构(shRNA)的RNA干扰载体,使其在胶质瘤细胞发挥干扰效应。方法在survivin全长序列中选取设计3条19个核苷酸靶序列,2条反向重复序列,间以9个核苷酸的茎环序列,加上对应酶切位点,形成3条shRNA的DNA模板,分别克隆到3个干扰载体pG1,pG2和pG3上：采用分布酶切连接的方法,分别将U6启动子以及下游的后2个shRNA模板酶切下来,依次连接到pG1对应酶切位点,构建出含有3条shRNA模板且能独立编码shRNA的重组干扰载体pGenesil-survivin,测序鉴定：将干扰质粒导入到胶质瘤细胞U251,分别采用RT-PCR以及Western Bloting从mRNA和蛋白水平检测干扰后效果。结果重组的干扰载体含有3条正确的shRNA模板；RT-PCR以及Western Blotting检测显示,survivin的mRNA转录水平以及蛋白水平的表达均得到显著抑制。结论编码3条shRNA的干扰载体pGenesil-survivin介导的RNA干扰技术(RNAi)可以显著的靶向抑制survivin基因在人胶质瘤细胞U251中的表达。