植物病毒来源的小干扰RNA及其在果树病毒研究中的应用

RNA沉默是植物中重要的抗病毒机制之一。病毒侵染后,寄主细胞中产生大量病毒来源的小干扰RNA(virus-derived small interfering RNA,vsiRNA),vsiRNA装载到寄主ARGONAUTE(AGO)蛋白中形成RNA诱导的沉默复合体(RNA-induced silencing complex,RISC)靶向病毒基因组,发挥抗病毒作用。近年来,科学家们通过对拟南芥的遗传分析和多种植物vsiRNA的高通量测序,揭示了vsiRNA的起源和生物合成过程。本文综述了vsiRNA的研究现状及其在果树病毒研究中的应用,为果树病毒研究及病毒病防控提供一定的思路和借鉴。

转病毒来源发夹RNA小麦表现对大麦黄矮病毒的抗性

将大麦黄矮病毒GPV株系的复制酶基因片段和CP基因片段构建成可在植物细胞内表达含有双链复制酶RNA(茎)和反义CPRNA(环)的复合发夹RNA结构,希望能够诱发植物体针对病毒的RNA干扰作用,从而达到抗病毒目的。利用基因枪法将该结构导入小麦幼胚愈伤组织细胞后,通过在幼苗再生阶段进行以叶片为模板的快速PCR来加速阳性植株的筛选过程,最终共获得基因组整合有外源基因的小麦再生植株21株。对再生植株接种不同剂量的病毒,其中9株对BYDV-GPV有低度抗性,表现在低接毒量时无症状,接毒量提高时发病且严重;6株具中度抗性,表现在低接毒量时无症状,接毒量提高时局部有不严重症状;6株具高度抗性,两种情况下均无症状。抗性实验结果表明,hpRNA介导对BYDV的抗性可能受到BYDV含量的影响,具有剂量效应的特点。

慢病毒介导LOX-1基因RNA干扰抑制氧化应激诱导心肌细胞凋亡

目的构建大鼠凝集素养氧化低密度脂蛋白受体(LOX-1)RNA干扰慢病毒表达载体并观察LOX-1在氧化应激诱导心肌细胞凋亡中的作用。方法设计针对大鼠LOX-1的shRNA序列,将shRNA序列插入到pLentiLox3.7(pLL3.7)慢病毒载体中,构建慢病毒载体pLL3.7-LOXl。慢病毒载体及包装载体dR8.9、VSVG共转染293FT细胞包装慢病毒。慢病毒侵染H9C2大鼠心肌细胞,RT-PCR鉴定对LOX-1抑制效率,CCK-8、Hochest33258染色检测LOX-1对H_2O_2诱导H9C2心肌细胞凋亡的影响。结果通过双酶切鉴定,证实shRNA正确插入慢病毒载体,DNA测序证实插入的序列正确,抑制LOX-1能抑制H_2O_2诱导的细胞活力下降,减轻H_2O_2诱导的心肌细胞凋亡,与H_2O_2组比较均有统计学意义(P<0.01)。结论成功构建靶向大鼠LOX-1基因RNAi慢病毒载体,LOX-1激活可能在H_2O_2诱导心肌细胞凋亡中发挥重要作用。

人CDH22基因RNAi慢病毒载体的构建及稳定干扰CDH22基因的表达

目的构建人CDH22基因RNA干扰(RNAi)慢病毒载体,有效沉默大肠癌细胞的CDH22基因表达,为研究CDH22在大肠癌转移中参与的信号转导机制提供研究基础。方法利用在线软件设计人CDH22基因shRNA序列,合成、退火形成双链寡核酸后克隆到pENTRTM/U6载体的黏性末端,测序。得到的阳性重组子再与慢病毒载体进行重组,获得真核表达慢病毒干扰载体。在脂质体的介导下将慢病毒包装辅助质粒和CDH22基因重组慢病毒载体导入293FT细胞包装病毒,测定病毒滴度,感染大肠癌细胞SW480,杀稻瘟菌素筛选获得稳定干扰CDH22基因的细胞亚系。结果成功构建CDH22真核表达慢病毒干扰载体并获得相应的慢病毒,病毒滴度为8×105U/ml。荧光定量PCR结果表明,所获得的细胞克隆11中CDH22 mRNA水平的表达显著降低。结论成功构建出CDH22基因慢病毒RNAi表达载体,并获得CDH22基因稳定干扰的大肠癌细胞亚系,为研究CDH22在大肠癌转移中的作用机制提供了研究基础。

Ki67基因RNA干扰增殖型腺病毒对肺癌细胞增殖的抑制作用

目的探讨Ki67基因小干扰RNA(Ki67-siRNA)增殖型腺病毒对肺癌细胞的杀伤作用及Ki67的表达情况。方法提取重组腺病毒的DNA,PCR鉴定正确后,大量扩增,氯化铯梯度离心纯化,测病毒滴度。ZD-Ki67感染人肺癌细胞系(A549),通过荧光显微镜下观察和结晶紫染色法检测细胞病作用、MTT法检测细胞存活、Western印迹法检测E1A、逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)检测Ki67表达。结果PCR鉴定表明ZD55-Ki67包含目的基因且无野生型腺病毒的污染;ZD55-Ki67滴度为4.5×1010PFU/ml;免疫印迹法证实ZD55-Ki67在肿瘤细胞中表达E1A;ZD55-Ki67抑制Ki67表达及肺癌细胞生长的作用显著优于Ad-Ki67。结论ZD55-Ki67能够有效抑制Ki67基因的表达,降低肺癌细胞的增殖能力,为肺癌研究和抗肿瘤基因治疗提供新的策略。

RNA干扰技术与利巴韦林体外抗呼吸道合胞病毒的效应

目的比较RNA干扰(RNAi)技术与利巴韦林抗呼吸道合胞病毒(RSV)效应,探讨RNAi技术体外抑制RSV的有效性。方法用成功构建的表达载体pshRNA7816及利巴韦林处理HEp-2细胞,利用四甲基偶氮唑蓝比色实验检测pshRNA7816、利巴韦林的细胞毒性和对RSV感染后细胞的保护作用;通过显微镜观察pshRNA7816及利巴韦林对RSV感染细胞病变的抑制效率。结果pshRNA7816对HEp-2细胞的正常生长无明显细胞毒性作用,而利巴韦林在1.0mmol/L以上作用浓度即会对细胞产生细胞毒性作用;pshRNA7816和利巴韦林均能抑制RSV所致的细胞病变,但pshRNA7816对细胞病变抑制作用较利巴韦林强,经过pshRNA7816处理过的RSV感染细胞的细胞存活率明显高于利巴韦林对RSV的最大抑制率(P<0.05)。结论根据RNAi技术所设计的重组质粒pshRNA7816在体外细胞培养系统中较利巴韦林抗RSV活性强。

慢病毒介导的siRNA靶向干扰EIF4G1鼻咽癌稳定细胞株的建立

目的检测人真核翻译起始因子4G1(EIF4G1)基因在8株鼻咽癌细胞中的差异表达,寻找最高表达的细胞株。构建EIF4G1基因的小干扰RNA(siRNA)表达载体,建立稳定干扰EIF4G1表达的鼻咽癌细胞株,测定干扰效率。方法应用荧光定量PCR检测EIF4G1mRNA在鼻咽癌细胞株5-8F、6-10B、C666-1、CNE1、CNE2、HNE1、HONE1、SUNE1表达水平。构建重组靶向EIF4G1shRNA慢病毒表达质粒pLenti6/BLOCK-iT-DEST/EIF4G1shRNA。用293FT细胞包装后产生的成熟慢病毒颗粒感染5-8F细胞,经杀稻瘟菌素筛选后,建立稳定表达siRNA的5-8F鼻咽癌细胞株。最后荧光定量PCR检测干扰效率。结果在8个鼻咽癌细胞株中,EIF4G1显示在5-8F细胞株中表达最高。PCR和测序验证pLenti6/BLOCK-iT-DEST/EIF4G1shRNA重组质粒构建成功;经293FT细胞病毒包装,感染5-8F细胞后,与阴性对照组和未干扰组相比可明显抑制EIF4G1mRNA水平EIF4G1表达。结论成功构建了pLenti6/BLOCK-iT-DEST/EIF4G1shRNA慢病毒重组质粒,建立了稳定靶向干扰EIF4G1表达的siRNA5-8F鼻咽癌细胞株。

不同靶点shRNA干扰对虾白斑综合征病毒增殖效果分析

设计合成了靶向对虾白斑综合征病毒(WSSV)基因组不同位点的5个shRNA:RR9、RR1、DP1、DP2和PK1,并在凡纳滨对虾体内实施了RNA干扰(RNAi)抗WSSV增殖的试验。结果显示:5个shRNA不同程度地抑制了WSSV的复制,降低了对虾的死亡率,其中,靶向病毒核糖核酸还原酶的shRNA RR9的RNA干扰效果最佳。

PRL-3基因RNA干扰慢病毒载体的构建及在SW480细胞中的表达

目的构建PRL-3基因慢病毒干扰载体及建立PRL-3基因稳定干扰的结直肠癌细胞亚系,为PRL-3基因功能研究奠定基础。方法设计PRL-3基因特异性RNAi靶序列,与pENTRTM/U6线性载体定向连接,构建pENTRTM/U6真核入门表达载体。通过与pENTRTM/U6 entry clone与pLenti6/BLOCK-iTTM-DEST载体进行重组,获得pLenti6/BLOCK-iTTM-DEST真核表达慢病毒干扰载体。利用包装细胞293FT获得重组的慢病毒,感染大肠癌细胞株SW480细胞,杀稻瘟菌素筛选获得稳定干扰PRL-3基因的细胞亚系。结果成功构建PRL-3pLenti6/BLOCK-iTTM-DEST真核表达慢病毒干扰载体并获得相应的慢病毒,病毒悬液的滴度为6×105U/L。RT-PCR、Western blotting结果表明,克隆1PRL-3 mRNA及蛋白显著降低。结论成功构建人PRL-3基因特异性的慢病毒干扰载体,获得PRL-3基因稳定干扰的大肠癌细胞亚系。

重组腺相关病毒介导RNA干扰抑制EB病毒潜伏膜蛋白1对鼻咽癌细胞影响的动物试验

目的探讨EB病毒(EBV)潜伏膜蛋白1(LMP-1)对于鼻咽癌细胞在体内增殖及转移能力的影响。方法设计针对EBV-LMP-1的特异性发夹状RNA(shRNA)干扰序列,构建2种重组腺相关病毒(rAAV)载体:(增强型绿色荧光蛋白,EGFP)rAAV-EGFP和rAAV-shRNA-LMP-1,以不同滴度rAAV-EGFP转染鼻咽癌C666-1细胞确定最佳转染复数(MOI),rAAV-shRNA-LMP-1按MOI转染C666-1,RT-PCR鉴定抑制效率,将体外转染RNA干扰后的C666-1细胞注入裸鼠肝脏包膜下制作鼻咽癌异位肝种植的肝肺转移模型,观察肝脏成瘤及肝内、肺转移情况,分析LMP-1基因沉默在动物水平对鼻咽癌细胞成瘤及转移能力的影响。结果rAAV-EGFP以5×104v.g(virus genome,病毒基因组数)/细胞转染C666-1细胞,转染效率大于95%,RT-PCR鉴定rAAV-shRNA-LMP-1以5×104v.g/细胞转染C666-1后目的基因抑制效率大于90%,动物试验结果显示rAAV-shRNA-LMP-1组肝脏成瘤体积与对照组rAAV-EGFP无显著差异,但显著减少了种植肿瘤的肝内及肺转移率。结论通过rAAV介导RNA干扰能有效抑制LMP-1基因表达,可在动物水平抑制鼻咽癌细胞转移,但对鼻咽癌细胞生长无显著影响。

RNA干扰抑制人乙型肝炎病毒复制的研究

采用表达shRNA的载体构建了表达针对病毒HBsAgmRNA保守区的shRNA的质粒psiHBs,利用细胞模型和高压注射小鼠模型评价RNA干扰对HBV复制和基因表达的抑制作用。通过Western印迹检测细胞内的HBsAg,用ELISA检测细胞培养上清和血清中的HBsAg,采用Southern印迹检测HBV的复制中间体,最后通过免疫组化的方法检测肝组织切片中HBcAg的表达情况。结果显示pHBV1.3和psiHBs共转染HepG2后,与对照组相比病毒HBsAg和HBeAg的表达和病毒复制中间体的水平下降了90%以上,并且shRNA的作用效率存在序列特异性和剂量依赖性。在高压注射小鼠模型中,psiHBs表达的shRNA使小鼠血清中HBsAg的水平下降了80%以上,免疫组化检测显示,小鼠肝组织内HBcAg阳性细胞数减少了75.1%,而且shRNA的抑制作用至少能持续4d。研究显示载体表达的shRNA无论是在细胞或是在小鼠模型中都能对HBV的复制和基因的表达发挥序列特异性的抑制作用。本研究为我们下一步实现由RNAi介导的基因治疗提供了理论和技术支持。

慢病毒载体在RNA干扰中的应用进展

小分子RNA干扰技术是一种新兴的特异性地阻断某些基因表达的研究手段,在肿瘤、病毒感染,遗传病及其它疾病的治疗中均有广泛应用。慢病毒载体是一类来源于重组逆转录病毒的载体,由于具有可以感染非分裂期与分裂期细胞,容纳大的外源性目的基因片段,免疫反应小等特点,现已成为转移目的基因进入哺乳动物细胞的理想载体。将慢病毒载体应用于RNA干扰当中,可以特异性抑制哺乳动物的各类细胞中基因的表达,成为基因功能研究和基因治疗的有力手段。本文将试图对近期慢病毒载体在RNA干扰当中的应用的最新进展进行综述。

人SET基因小分子干扰RNA重组腺病毒载体的构建与鉴定

目的SET基因表达产物是SET／TAF-1β蛋白，功能涉及基因表达调控、染色质修饰、翻译后修饰等生物过程，多水平、多通路地调节靶因子，其表达异常与多种疾病相关。为研究SET基因与临床多种疾病发生发展的关系，文中构建表达人SET基因的小分子干扰RNA（siRNA）重组腺病毒载体。方法根据siRNA靶序列设计并合成2条互补的64 bp寡核苷酸。pShuttle-H1穿梭质粒经BglⅡ、HindⅢ双酶切后，与退火的寡核苷酸连接，构建穿梭质粒pShuttle-H1-siRNA。该穿梭质粒经Not Ⅰ和Hind Ⅲ双酶切后与pAdTrack-CMV连接，构建含有绿色荧光蛋白（green fluorescense protein，GFP）报告基因的穿梭质粒PATC—H1-siRNA。分别将腺病毒骨架质粒pAdEasy-1和穿梭质粒PATC—H1-siRNA转化至BJ-5183感受态细菌中进行同源重组。Pac Ⅰ酶切线性化重组质粒pAd—H1-siRNA后，转染AD293细胞进行病毒包装和扩增。根据GFP报告基因的表达观察重组病毒的产生和感染效率，用Western blot检测人SET蛋白的表达水平。结果穿梭质粒pShuttle-H1-siRNA经双酶切和测序证实构建成功；重组腺病毒载体经AD293细胞包装后可观察到GFP表达；获得的重组腺病毒载体感染AD293细胞。经Western blot检测，SET基因腺病毒载体（AdH1-SiRNA／SET）感染组与未感染腺病毒载体组（空白对照）和感染对照腺病毒载体组（AdH1-SiRNA／NS）相比，SET蛋白表达水平显著降低（P〈0．05），抑制效率为50％～70％。结论成功构建了表达人SET基因的siRNA重组腺病毒载体AdH1-siRNA／SET，并在AD293细胞中验证其抑制SET蛋白表达的作用，为进一步研究SET基因参与多种疾病的发生发展提供了材料。

慢病毒介导的shRNA靶向干扰nestin鼻咽癌稳定细胞株的建立

目的检测nestin基因在8种鼻咽癌细胞中的表达差异,寻找高表达的细胞株。构建nestin基因的shRNA表达载体,建立nestin稳定干扰的鼻咽癌细胞株。方法应用Real-time PCR和免疫荧光技术检测nestin在鼻咽癌细胞株中的表达水平。构建带GFP的重组靶向nestin shRNA慢病毒表达质粒,筛选阳性克隆,测序鉴定。293T细胞包装病毒,收集病毒上清,测定滴度。经Real-time PCR内源筛靶,选择最佳靶点。将重组慢病毒感染5-8F细胞,Western blotting和Real-time PCR检测nestin的表达。结果在8种鼻咽癌细胞株中,5-8F细胞中nestin表达较高。PCR和测序验证重组质粒构建成功。慢病毒感染5-8F细胞后,与阴性对照组和空白组相比,nestin的mRNA和蛋白水平明显受到抑制。结论成功构建了干扰nestin的慢病毒重组质粒,并建立了稳定靶向干扰nestin表达的5-8F鼻咽癌细胞株。

RNA干扰体外抑制乙型肝炎病毒抗原表达的实验研究

目的针对乙型肝炎病毒(HBV)prec/c区构建shRNA表达载体,观察shRNA表达载体对HBV抗原表达的抑制作用,为运用RNA干扰(RNAi)技术治疗乙型肝炎奠定基础。方法运用基因重组技术构建shRNA表达载体,经酶切,测序鉴定确认后,与1.5倍HBV真核表达质粒pHBV1.5共转染Hela细胞,并于转染后72 h,用微粒子酶免疫实验(MEIA)分别检测细胞上清液和细胞裂解液中HBsAg和HBeAg表达水平;用半定量PCR检测prec/c mRNA的转录情况;分析shRNA表达载体对HBe/HBs抗原表达的抑制情况。结果成功构建了针对HBV prec/c区的shRNA表达载体psiHBV4、psiHBV5、psiHBV6及无关shRNA表达载体psiC;筛选到对HBeAg有明显的抑制作用的psiHBV4载体,同时其对HBsAg的表达有促进作用;psiHBV5和psiHBV6对HBeAg的抑制作用相对较弱,其对HBsAg的表达也有不同程度的促进作用;无关干扰对照psiC对HBV两种抗原的表达均无显著抑制作用。结论成功构建带U6启动子的shRNA表达载体并初步筛选到可显著抑制HBeAg表达的psiHBV4;本研究设计的3个靶向序列中,只有一个序列有大约70%的抑制率,而另外两个序列的抑制率相对较小,说明RNA干扰作用有较强的序列依赖性;无关干扰序列psiC几乎无干扰作用,说明siRNA产生的干扰作用具有高度的特异性。以上结果为应用RNAi治疗乙型肝炎奠定了一定的基础。

慢病毒载体介导IκB激酶-α(IKKα)基因RNA干扰转基因小鼠的制备

IκB激酶-α(IKKα)的功能与淋巴形成和乳腺发育相关,在乳腺肿瘤中观察到IKKα蛋白的过量表达.应用小鼠受精卵卵周隙注射慢病毒载体的方式,建立IKKα基因RNAi转基因小鼠模型,为在体内研究IKKα基因的生物学功能及其与肿瘤发生的关系创造条件.实验构建了针对IKKα基因RNAi(剔降)的慢病毒载体,并将载体导入小鼠受精卵卵周隙,获得携带该载体的转基因小鼠模型,经PCR鉴定首建鼠阳性率为15%.转基因小鼠外周血细胞IKKαmRNA表达量明显降低.初步表型观察分析,IKKα基因RNAi小鼠发育正常,进一步的分析工作正在进行中.

小干扰RNA抑制HepG2.2.15细胞中乙型肝炎病毒复制与表达

目的了解基于载体的siRNA对HepG2.2.15细胞中HBV的抑制作用,观察特异性siRNA载体对细胞的毒副作用及可能的非靶向效应,探讨新的抗病毒治疗手段。方法根据GenBank收录HepG2.2.15细胞系中HBV基因全序列,设计构建针对HBV的C基因区的3条siRNA的双链复合体,经退火连接入p-Silencer-Cmv4.1载体,连接产物转化JM109细胞,载体经聚丙烯酰胺凝胶电泳及测序鉴定后中量超纯提取质粒,定量后与转染试剂siPort XP-1转染HepG2.2.15细胞。免疫荧光及Western blot检测病毒蛋白HBsAg、HBeAg的表达;RT-PCR检测HBV RNA的表达变化;Real-time PCR定量检测HBV DNA拷贝变化。同时采用MTT法检测细胞的生长曲线与生长率。ELISA法检测IFN-α的表达变化。结果Western Blot结果显示在转染第3天p-C2对HBsAg、HBeAg的抑制率分别为(81.15±0.69)%、(88.12±0.92)%,免疫荧光显示同样结果。RT-PCR检测结果显示C基因特异的表达性siRNA可以显著抑制HBV的mRNA表达,对C区HBV mRNA的抑制达96.9%。定量PCR检测显示特异性siRNA使HBV DNA拷贝数降低102个数量级。而MTT检测表明该特异性siRNA表达载体不影响细胞的生长曲线与生长率,治疗组与对照组比较无差异。ELISA法检测表明特异性siRNA并不影响细胞干扰素的表达,p-C1、p-C2、p-C3组与未转染组、p-NC组比较表达均无差异。结论基于载体的特异性siRNA在体外可抑制HepG2.2.15细胞中HBV的复制和表达。该抑制作用是特异性的,同时对细胞无明显毒副作用。该作用为基因水平的裂解作用,不会出现耐药现象。

大鼠HSP27基因RNA干扰慢病毒载体的构建与鉴定

目的构建大鼠的热休克蛋白27(heat shock protein27,HSP27)RNA干扰慢病毒载体。方法设计并合成3对互补针对大鼠HSP27 mRNA的oligoDNA片段。磷酸化和退火后,分别克隆入pSUPER-basic质粒载体,获重组的pSU-PER-HSP27-oligoDNA。将其中表达shRNA的结构酶切插入慢病毒转移质粒pNL-IRES2-EGFP,产生pNL-HSP27-IRES2-EGFP,在293T细胞中与VSVG、pHelper包装产生慢病毒。48 h后收集上清液,离心过滤后进行病毒滴度测定。用构建正确的慢病毒质粒载体感染血管平滑肌细胞(vascularsmooth muscle cells,VSMCs),检测干扰效果。结果酶切和测序两种方法结果证明3种质粒载体的插入序列完全正确,慢病毒载体构建成功并获得相应的慢病毒,病毒悬液的滴度为3.12×109fu.L-1。重组慢病毒质粒pNL-HSP27-IRES2-EGFP-1的RNA干扰效率最高,为0.771。结论成功构建靶向大鼠HSP27基因RNAi慢病毒载体。为进一步研究HSP27功能和用慢病毒进行基因治疗奠定基础。

慢病毒介导的c-met RNA干扰对人乳头状甲状腺癌K1细胞生物学行为的影响

目的:探讨c-Met在乳头状甲状腺癌(PTC)中的表达;构建针对人c-met基因的RNA干扰(RNAi)慢病毒载体,并观察其对K1细胞c-met基因的沉默效应及对细胞生物学行为的影响。方法:免疫组化方法检测35例乳头状甲状腺癌及25例良性甲状腺疾病手术切除标本中c-Met的表达;构建人c-met基因的RNAi慢病毒载体,应用荧光定量RT-PCR与Western blotting检测其对c-met的干扰效率,应用克隆形成实验、流式细胞术、划痕实验和Transwell实验检测其对细胞克隆形成、周期、迁移、侵袭能力的影响,应用裸鼠模型评估RNA干扰后细胞成瘤能力的影响。结果:c-Met在PTC中的表达明显高于良性甲状腺组织;成功构建了c-met RNAi慢病毒载体,RT-PCR及Western blotting实验显示其对乳头状甲状腺癌K1细胞c-met mRNA及蛋白表达的抑制均较明显;克隆形成实验显示c-met RNAi慢病毒载体能够抑制K1细胞的克隆形成能力;流式细胞术检测显示c-met RNAi慢病毒载体能够减少S细胞比列;划痕实验及Transwell实验显示c-met RNAi慢病毒载体能够抑制细胞迁移和侵袭;裸鼠成瘤实验显示RNA干扰后细胞的成瘤能力降低。结论:c-met RNAi慢病毒载体能够抑制K1细胞的克隆形成能力、细胞周期进程、迁移、侵袭及成瘤能力。