阿格蛋白2:RNA诱导基因沉默复合物的切片机

RNA干扰是生物体基因表达调节的一种重要方式,由RNA诱导的基因沉默复合物(RISC)来介导完成,这个复合物中除了微小RNA外,最新研究表明阿格蛋白2是其中的主要应答元件,它本身具有核酸内切酶活性,可以有效启动mRNA的剪切反应而实现对基因表达的调节,这个进展使我们对RNA干扰过程有了更为详尽的理解。

植物RNA沉默抗病机制与应用研究进展

RNA沉默是真核生物基因表达调控的保守机制,在植物生长发育以及响应生物和非生物胁迫过程中发挥着非常重要的作用。跨界RNA沉默与种间RNA沉默为开发基于RNA沉默的作物病害防控体系提供了理论基础。本文概括了植物RNA沉默保守途径,归纳了RNA沉默在植物-病原互作研究中的代表性研究,阐述了基于RNA沉默开发的宿主诱导基因沉默、喷施诱导基因沉默和微生物诱导基因沉默技术的原理,以及应用研究现状,以期为开发基于RNA沉默的新型作物病害防控技术提供参考。

RNA:诱导基因沉默

在生物体中 ,双链RNA (double strandRNA ,dsRNA)裂解后的小RNA可以诱导细胞质和基因组水平外源基因沉默。所谓基因沉默 (genesilencing)是指生物体中特定基因由于种种原因不表达。小RNA能诱导互补信使RNA在转录后降解 ,对于植物 ,可通过同源DNA序列甲基化使转录基因沉默。RNA沉默是基因组水平的免疫现象 ,代表了进化过程中原始的基因组对抗外源基因序列表达的保护机制 ,在动植物进化中起着重要作用 ,RNA沉默具有抵抗病毒入侵、抑制转座子活动、防止自私基因序列的过量增殖等作用 ,并调控蛋白编码基因的表达 。

短发夹状RNA使骨肉瘤细胞缺氧诱导因子HIF-1α基因沉默

目的 构建低氧诱导因子HIF-1α发夹状小干涉RNA真核表达载体,观察发夹状双链小干涉RNA对骨肉瘤细胞HIF-1的转录后的基因沉默效果。方法 体外合成两对互补的寡核苷酸链,分别针对缺氧诱导因子HIF-1αmRNA序列的两个靶位点。退火形成双链,插入pSilencer^(TM)neoU_62.1真核表达载体。将构建好的载体经脂质体介导转染骨肉瘤SaOS-2细胞,观察HIF-1α基因的沉默效果。半定量RT-PCR检测HIF-1αmRNA的抑制程度,免疫荧光和免疫印迹(Western Blot)检测HIF-1α蛋白表达情况。结果 测序证实成功构建HIF-1α发夹状小干涉RNA真核表达载体。转录生成的发夹状小干涉能够特异抑制HIF-1α表达。RT-PCR结果显示针对HIF-1αmRNA序列的两个靶位点的沉默效果分别为69％和92％,免疫荧光显示转染后荧光强度显著降低,免疫印迹显示两个靶位点的发夹状小干涉RNA分别使HIF-1α蛋白表达下降66％和90％。结论 通过体内转录生成的发夹状小干涉RNA能够使骨肉瘤细胞缺氧诱导因子HIF-1α基因沉默。

重组的马铃薯X病毒载体诱导烟草rbcS基因沉默

用重组马铃薯病毒X (potatovirusX ,PVX)载体侵染烟草植株 (Nicotianabenthamiana) ,该载体带有与RubisCO小亚基 (ribulosebisphosphatecarboxylasesmallsubunit ,rbcS)基因同源的 5 0 0个核苷酸的cDNA片段。 2～ 3周后 ,烟草植株出现退绿的rbcS基因沉默的明显症状。利用烟草叶片总RNA ,进行Northern杂交检测内源rbcS的表达和病毒复制的情况表明 ,受病毒侵染的植株内源rbcS基因的表达受到了明显的抑制 ,而病毒的复制并没有受到影响 ,重组的病毒载体上与内源基因同源的核苷酸序列诱导了内源rbcS基因的沉默。

病毒载体诱导转录后基因沉默系统的建立及烟草(Nicotiana bentha miana)rbcs基因功能的研究

RNA沉默是一种序列特异性的RNA降解过程 ,主要作用于同源性较高的转录产物 ,它广泛存在于各种生物中 ,在植物中称转录后基因沉默 (Post TranscriptionalGeneSilencing ,PTGS)、动物中称为RNA干扰(RNAinterference ,RNAi)、真菌中被称为RNA压制 (RNAquelling)。病毒诱导转录后基因沉默是由携带基因片段的病毒载体感染植物引起相应的寄主基因沉默的现象 ,是一种典型的RNA沉默现象。本论文建立了病毒载体诱导转录后基因沉默系统 ,并运用该体系研究烟草 (Nicotianabenthamiana)的 1,5二磷酸核酮糖羧化酶 /加氧酶小亚基 (Ribulose - 1,5 -bisphosphate (RuBP)carboxylase/oxylasesmallsubunit,rbcS)基因的部分功能。具体包括以下内容 :1、分别用携带与 1,5二磷酸核酮糖羧化酶 /加氧酶小亚基 (rbcS)基因同源的cDNA片段的烟草脆裂病毒载体 (pTV rbcS)和马铃薯X病毒载体 (pgR10 7 rbcS)侵染烟草 (Nico tianabenthamiana) ,诱导内源rbcS基因沉默 ;2、分别用携带与八氢番茄红素脱氢酶 (phytoenedesat urase ,PDS)基因同源的cDNA片段的烟草脆裂病毒载体 (pTV PDS)和马铃薯X病毒载体 (pgR10 7 PDS)侵染烟草 (Nicotianabenthamiana) ,诱导内源PDS基因沉默 ;3、利用携带与绿色荧光蛋白 (GFP)同源的cDNA片段的烟草脆裂?

siRNA沉默HIF-1α基因对人卵巢癌细胞SKOV3/DDP耐药的影响

卵巢癌的治疗主要以手术与化疗相结合,化疗在其治疗中占据重要位置,而耐药的产生往往成为临床治疗的障碍。研究表明缺氧诱导因子-1α表达与肿瘤的耐药密切相关[1],应用抑制HIF-1α的表达可增加乏氧肿瘤细胞系对依托泊甙的化疗敏感性[2]。

喷施诱导的基因沉默(SIGS)技术控制植物病害研究进展

喷施诱导的基因沉默(spray-induced gene silencing,SIGS)技术是一种新型基因沉默技术,其以病原菌生长发育和致病相关基因为靶标,将体外合成的针对靶基因的dsRNA喷施于植物表面,抑制靶基因的表达。在病原菌侵染寄主的过程中,病原菌可直接从寄主植物表面摄取dsRNA,也可由植物吸收dsRNA后,直接以dsRNA的形式或将dsRNA剪切成sRNAs转运至病原菌体内诱导病原菌相关基因沉默,从而抑制病菌的侵染和扩展。由于SIGS技术不需要转基因,再加上其具有高效性、特异性和环境友好性,故显示出巨大的应用潜力。本文综述了SIGS技术的最新研究进展,总结了影响SIGS控制植物病害的因素及未来的研究方向,展望了其应用前景。

病毒诱导基因沉默——植物抗病的可能机制

植物抗病性是植物的一种属性 ,植物对病原体的抗性可以通过诱导产生 .本文首先介绍了几十年来植物抗病性的研究进展 ,进而从病毒诱导基因沉默 (Virus_inducedgenesilencing,VIGS)的遗传学和分子生物学角度对植物抗病性进行了探讨 ,指出病毒诱导基因沉默是植物抗病的可能机制 。

病毒诱导的基因沉默在植物中的应用现状

传统的病毒诱导的基因沉默(Virus induced gene silencing,VIGS)是一种小干扰RNA(Small interfering RNAs,siRNA)介导的RNA沉默技术(SIR VIGS),作为一种有效的反向遗传学技术广泛的用于植物基因组功能的鉴定。另外,VIGS技术开始用来研究植物内源miRNA(microRNA)的功能,这为miRNA的功能研究提供了快速有效的方法。随着基因沉默技术的应用和改进,将会有越来越多的植物基因组功能得到快速有效的验证。

低氧诱导因子-2α基因沉默对骨肉瘤细胞株MG-63生物学行为的影响

目的：探讨低氧诱导因子-2α（HIF-2α）基因沉默对低氧状态下骨肉瘤MG-63细胞的影响。方法Western Blot检测MG-63细胞HIF-2α表达。利用小干扰RNA（siRNA）获得MG-63/siHIF-2α（siHIF-2α）细胞，阴性对照为MG-63/scramble（NC）细胞。Western Blot检测MG-63、NC和siHIF-2α细胞中HIF-2α、血管内皮生长因子（VEGF）、p-Erk/Erk及Mcl-1的表达。低氧下培养NC和siHIF-2α细胞，MTS试剂检测细胞活性，划痕迁移试验检测迁移能力，克隆集落形成试验检测集落形成率，裸鼠皮下移植瘤试验检测体内肿瘤生长情况。结果低氧可诱导MG-63细胞的HIF-2α蛋白表达，并呈时间依赖性（F=2037.412，P＜0.001）。低氧下siHIF-2α细胞的HIF-2α表达低于NC细胞（P＜0.01）。低氧12 h和24 h，siHIF-2α组细胞活性均低于NC组，相对划痕宽度均大于NC组（P＜0.05或P＜0.01）。1000～5000细胞种植数的siHIF-2α组的集落形成率均小于NC组（P＜0.05或P＜0.01）。低氧下siHIF-2α细胞的VEGF、p-Erk/Erk和Mcl-1表达均低于NC细胞（P＜0.01）。裸鼠皮下移植瘤siHIF-2α组肿瘤体积、质量和密度均小于NC组（P＜0.01）。结论阻断HIF-2α信号通路可作为骨肉瘤临床治疗的新策略。

寄主诱导的基因沉默提高植物真菌病害抗性研究进展

寄主诱导的基因沉默(host-induced gene silencing,HIGS)以病原菌生长发育、产孢繁殖、侵染或致病过程中的关键基因作为靶点,在寄主植物中表达针对靶基因的RNAi构建体,在病原菌侵染植物的过程中,摄入相应的ds RNA或si RNA分子,通过识别、结合特异核苷酸序列,干扰病菌靶基因表达,从而抑制病菌侵染和扩展,使植物表现抗病。这项技术为培育基于病原菌特异序列的植物抗病性奠定了基础,显示了巨大的应用潜力。本文综述了利用HIGS技术提高植物真菌病抗性的最新研究进展,总结了国内外利用这项技术改良植物真菌病害抗性的主要策略、技术路线,展望了发展应用前景。

喷雾诱导基因沉默技术在植物真菌病害防治中的研究进展

植物病原真菌是农业上的第一大病原菌,能够持续性地给全球的作物和果蔬产量带来严重的损失。目前真菌病害的防治方法主要依赖化学农药的大量使用,这也带来了真菌耐药性、食品安全以及生态环境污染等问题,因此开发应对病原真菌的新型绿色防控技术迫在眉睫。喷雾诱导基因沉默(spray induced gene silencing,SIGS)技术是一种通过外源施用双链RNA或小干扰RNA的方式来控制病原体关键靶标基因的生物技术,是农业生产上颇具潜力的新型绿色防控技术之一,目前已经成功应用于多种病原真菌的防控。本文主要综述了SIGS技术原理及其在植物真菌病害防治研究中的研究进展,旨在为开发用于防治植物病原真菌的生物农药提供研究基础。

RNA沉默与植物病毒

植物中 ＲＮＡ沉默（ＲＮＡ ｓｉｌｅｎｃｉｎｇ）亦称为转录后基因沉默（ＰＴＧＳ）或共抑制，是植物抵抗外来核酸（转座子、转基因或病毒）入侵；并保护自身基因组完整性的一种防御机制。ＲＮＡ沉默是近十年来发现的植物界中普遍存在的现象，已成为植物分子生物学领域的一个新的研究方向。对ＲＮＡ沉默特点和机制的研究表明，植物病毒与（转基因）植物内发生的 ＲＮＡ沉默有着密切的联系。作者从病毒对ＲＮＡ沉默的诱导、抑制、防御等方面，简述了 ＲＮＡ沉默与病毒的关系；并对病毒载体所诱导的 ＲＮＡ沉默在植物发育和基因组功能分析等方面的应用价值进行了讨论。

转录后基因沉默与植物抗病毒防卫机制

介绍了转录后基因沉默及其作为植物一种抗病毒防卫机制的最新研究进展 ,并进一步探讨了植物与病毒互作及共进化过程、基因沉默及其诱导技术在植物基因调控表达、改良植物抗病性和植物功能基因组学等研究领域的应用前景。

微小RNA调控靶基因作用机制的研究进展

微小RNA是一类通过转录后调控机制对基因进行调控的非编码的短链RNA。研究发现微小RNA的功能涉及多种生物学过程,与肿瘤的发生、发展和多种疾病密切相关。本文就微小RNA形成过程及对靶基因调控机制的研究进展作一综述。

RNAi—一种关闭基因的新方法

RNA干扰(RNA interference,RNAi)在哺乳类细胞中是利用同源双链小型干扰RNA(small interference RNA,siRNA)诱导特异性基因表达抑制,它主要发生于转录后基因水平,所以又称为转录后基因沉默(post transcription gene silencing,PTGS),它的发生机制目前虽不十分清楚,但一些实验证实了其发生过程。双链 RNA(double strand RNA,dsRNA)首先被切割为siRNA,siRNA与一些蛋白形成RNA引导的沉默复合物(RNA induced silencing complex,RISC),介导基因表达沉默。由于 RNAi的特异性、高效性、方便性,已成为研究基因功能、肿瘤基因治疗、病毒感染基因治疗的新方法。

miRNA:一种新的基因调控元件

miRNA(microRNA)是一类长约22个核苷酸的小分子非编码RNA。近年来,科学家发现miRNA与基因表达调控密切相关,miRNA可通过与靶mRNA特异性的碱基配对,引起靶mRNA的降解,抑制其翻译,或以其它形式的调节机制抑制靶基因的表达。本文概述了miRNA特点、生物合成过程、功能以及作用机制。