RNAi技术在中国昆虫学研究中的发展、应用与展望

RNAi现象从其原理揭示至今已有20余年的历史,我国昆虫学家利用RNAi技术在褐飞虱Nilaparvata lugens、飞蝗Locusta migratoria、豌豆蚜Acyrthosiphon pisum、烟粉虱Bemisia tabaci、甜菜夜蛾Spodopteraexigua、棉铃虫Helicoverpaarmigera等多种昆虫中开展了广泛深入的研究工作,目前已发表的关于昆虫RNAi的论文数量位列世界第二位。我国科学家应用RNAi技术揭示了多个与昆虫重要生物学现象和行为相关的关键基因功能及其分子机制,发展了基于RNAi介导的转基因抗虫作物等多种害虫控制新方法,并探索了不同昆虫中RNAi作用的分子机制。这些研究表明RNAi技术对于中国昆虫学研究的发展起到了重要的推动作用。本文综述了RNAi技术在我国昆虫学研究领域近20年来的发展与应用,并对当前存在的问题及未来发展方向进行了展望,包括靶标基因筛选、RNAi效率评价标准、RNAi技术与传统害虫防治方法的联合应用模式以及昆虫RNAi作用机制等方面,以期更好地推动RNAi技术在我国昆虫学研究和害虫防治领域的发展。

RNAi过程中靶mRNA敲除的最佳脉冲干预策略

本文基于RNA干扰(RNAi)诱导基因沉默原理,建立在不确定时刻进行体外注射siRNA的RNAi机制模型,构建靶mRNA敲除的最优控制问题.通过寻找siRNA最佳的注射时间以及注射的剂量,以保障在治疗周期内把靶mRNA的数量控制在阈值之下并且使成本达到最低.这是一个非标准优化问题,我们通过时间尺度变换将其转换成标准的优化问题,然后设计算法求解.数值模拟结果表明,在本文提出的优化策略干扰下,受体内靶mRNA的数量低于干预前靶mRNA的最低水平.该研究结果能为RNAi技术在临床应用上提供可靠的理论基础.

RNA干扰在肿瘤治疗中的应用

RNA干扰（RNA interference，RNAi）是一种在动植物中广泛存在的序列特异性转录后水平的基因沉默过程，由与靶基因同源的dsRNA所启动，是生物基因组抵抗病毒之类的外来遗传元件入侵的一种生物保护机制。华盛顿卡耐基研究院的Fire和马萨诸塞州大学的Mello因阐明RNAi机制而荣膺2006年度诺贝尔奖。快速发展的RNAi技术为恶性肿瘤机制的研究提供了有力工具，同时也推动了以该技术为基础的肿瘤治疗策略（RNAi-based therapy）的研发进程。本文就该领域的研究进展作一综述。