Fas基因mRNA反义靶点筛选和体外验证

应用PARASS(poly-A anchored RNA accessible sites screening) 技术筛选Fas基因mRNA 获得3个潜在反义作用靶点,靶点1、2、3分别位于Fas基因297nt-317nt、619nt-639nt和662nt-682nt。设计了对应靶点的反义寡核苷酸A1、A2、A3,和10-23型DNAzyme D1、D2和D3。将反义寡核苷酸和Fas基因RNA结合再加入RNase H进行反应,10-23型DNAzyme则直接与Fas基因RNA作用,结果表明：3个靶点的反义寡核苷酸组及DNAzyme均能降解Fas基因RNA,为有效靶点,其靶点反应优势次序为靶点3>靶点1>靶点2;而非靶点对照组和有效靶点突变了2个碱基的对照组均没有反应。靶点2和靶点3与ISIS公司经过多次实验筛选到的Fas反义作用靶点位置基本相同,表明PARASS技术的有效性和可靠性。获得的有效反义寡核苷酸和DNAzyme为后续研究打下基础。     

10-23型DNA酶作为鉴定mRNA靶点有效性的新工具

10-23DNA酶是能主动切割mRNA的一类反义寡核苷酸.利用10-23DNA酶的直接切割作用验证mRNA结构靶点的有效性.对筛选的绿色荧光蛋白(GFP)基因mRNA的4个靶点平行设计了4条反义寡核苷酸和4条10-23DNA酶,对照组反义寡核苷酸将最佳靶点——靶点2的反义寡核苷酸突变2个碱基,对照组10-23DNA酶将靶点2的10-23DNA酶结合臂中央突变2个碱基.体外4条10-23DNA酶切割mRNA的结果和相应的4条反义寡核苷酸依赖的RNaseH降解结果完全相似,细胞内4条10-23DNA酶对绿色荧光蛋白的表达抑制作用与相应的4条反义寡核苷酸相似,表明10-23DNA酶显示的最佳作用靶点同样是最佳作用效果的反义寡核苷酸结合靶.10-23DNA酶可以作为评价mRNA结构靶点有效性的新工具.     

软件预测和MAST技术筛选mRNA反义核酸靶点的比较

基因mRNA的结构靶点筛选是反义核酸药物研发的一个难题 .兔 (Oryctolaguscuniculus) β珠蛋白基因mRNA的结构靶位点通过运用MAST技术筛选获得 ,和计算机软件RNAstructure3 71模拟分析的位点进行了比较 ,也和寡核苷酸微阵列杂交技术筛选获得的靶点结果 (M .Natalie ,1 997)进行了比较 ,显示 :据MAST技术获得的兔 β珠蛋白基因 2个反义核酸结合靶位点 ,和用RNAstructure3 71软件给出的模拟分析的 2个靶位点相同 ,且它们与寡核苷酸微阵列杂交技术的结果完全一致 .运用MAST技术筛选获得绿色荧光蛋白 (GFP)mRNA有 4个结构靶位点 ,体外分析表明这 4个靶位点均有效 ,其中有 3个与RNAstructure3 71软件分析的靶点相同 ,但计算机模拟推荐的结构靶位点较多 ,而且随着基因长度增加确认靶位点的难度增大 ,获得的靶位点还需要实验验证 ,计算机软件模拟分析对实验筛选靶点、设计反义核酸有辅助价值 .MAST方法能筛选各种长度基因mRNA的全部可及位点和准确给定核苷酸的起止位置以供设计反义核酸 ,具有简单快捷的优点 ,将能为反义核酸设计起重要作用 .     

逆转录法筛选mRNA靶点设计核酶对GPA的表达干预实验研究

采用自行设计5’固定3’随机的文库对基因mRNA进行杂交用于逆转录反应以筛选mRNA的寡核苷酸结合靶点。对人I型跨膜糖蛋白-血型糖蛋白A （glycophorin A,GPA）的mRNA筛选了4个反义寡核苷酸可结合靶点,分别设计反义核酸（Antisense）,分别加入mRNA中用RNase H验证各靶点的核酸结合和切割效率,最终确定2个高效结合和切割靶点。再设计Ribozyme,构建表达核酶（Ribozyme）质粒,利用慢病毒（Lentivirus）包装技术,感染人源红系白血病细胞株K562细胞,在细胞水平验证其下调GPA基因表达的效果,对转染细胞mRNA进行反转录和Real Time PCR分析mRNA表达水平,并在蛋白水平进行了Western Blot分析。结果表明文库结合逆转录方法筛选靶点设计的Ribozyme具有高效率下调膜受体表达的作用,GPA为I型跨膜糖蛋白,该实验为筛选mRNA靶点提供参考方法,并对膜受体表达干预有参考价值。     

大肠杆菌16S rRNA的核酶设计和初步应用

针对细菌rRNA研发抑制细菌增殖的新型抗菌素是抗生素研究领域的新课题。细菌rRNA与基因mRNA一样自然形成折叠卷曲高级结构,其结构上可以结合反义核酸的位点即靶点,靶点的阐明是设计有效反义核酸、核酶（Ribozyme）和脱氧核酶（DNAzyme）的关键。MAST方法固定16S rRNA,将其与寡核苷酸文库杂交筛选出靶点,获得了大肠杆菌16S rRNA的6个反义核酸结合靶点,并鉴定5个靶点有效,其中1个为高效。5个靶点的反义核酸能在通透性大肠杆菌菌株培养中不同程度地抑制其生长,针对高效靶点的核酶在转化大肠杆菌中表达而抑制其生长。     

mRNA靶点筛选方法研究进展

mRNA靶点筛选问题是反义核酸领域的一个难题。近年来出现了多种筛选mRNA上可接近位点以确定靶位点的方法,包括mRNA实测分析法和计算机模拟分析两大类。其中mRNA实测分析法又包括多种针对自然折叠mRNA的实验分析技术;即基因walk技术,RNaseH作图技术、寡核苷酸微阵列技术,酶作图法确定二级结构技术,核酶导向型随机RNA库位点筛选技术和随机寡核苷酸库结合逆转录位点筛选技术。这些方法在鉴定RNA可接近位点及反义核酸的设计方面均有重要作用。     

基因药物研究现状和对策

生物技术药物以人类体细胞的基因组、转录本组和蛋白质组三个层次生物大分子为目标 ,基因药物的研究主要针对致病基因的DNA和基因转录本mRNA两类生物大分子 .mRNA从结构上考虑是研发核酸药物的最理想靶标和策略之一 .反义寡核苷酸、特异水解基因mRNA的核酸酶(ribozyme和DNAzyme)以及具有干扰作用的双链RNA(siRNA)是药物设计的策略之二 .mRNA结构靶点研究是研发反mRNA基因药物的基础 ,mRNA分子具有高度折叠的二级及三级结构 ,阐明其可及性位点 ,筛选其结构靶位点序列是关键 .近年研究报道的靶点筛选有约 7种mRNA的实测新技术 ,以及计算机辅助软件预测分析 .但发展分子生物学实验新技术以分析、确认靶点是药物研发策略之三 .     

登革热病毒反义寡核苷酸的合成及抗病毒活性

根据碱基互补原理, 反义寡核苷酸可与特定病毒基因结合从而选择性地抑制该病毒的复制, 这是病毒性疾病治疗的新途径. 基于上述原理设计并合成了D2-04 RNA特异的6个5′末端脂肪链修饰的硫代反义寡核苷酸. 体外抗病毒活性评价显示互补于5′端起始密码、3′端重复序列和末端序列的3个反义寡核苷酸呈较强的抗病毒活性.     

计算机辅助设计联合斑点杂交筛选铜绿假单胞菌PAO1 motA基因反义寡核苷酸序列

为了筛选出能与铜绿假单胞菌PAO1 motA基因的mRNA结合紧密的反义寡核苷酸序列,采用全基因寻靶技术（full length gene targeting,FLGT）,运用计算机软件（Mfold和RNA Structure4.6）模拟铜绿假单胞菌PAO1 motA基因mRNA的二级结构,根据最小自由能原理设计出8条寡核苷酸探针序列;PCR扩增出全长motA基因,克隆motA基因并进行体外转录,同时用地高辛标记mRNA,以斑点杂交方法筛选出与motA基因mRNA结合紧密、杂交信号较强的寡核苷酸序列。斑点杂交结果显示8条寡核苷酸中的4条有较强的杂交信号,从而成功筛选到了能与motA mRNA牢固结合的反义序列,为进一步研究以motA基因为靶的反义技术抑制生物膜形成打下基础。     

抑制核转录因子PPARα的反义寡核苷酸的抗乙型肝炎病毒活性研究

目的:研究靶向过氧化物酶体增殖活化受体α(PPARα)的寡核苷酸是否具有抑制乙型肝炎病毒(HBV)复制的活性作用。方法:反义寡核苷酸作用于能稳定表达HBV丹氏颗粒的HepG2.2.15细胞,ELISA检测细胞上清中HBV表面抗原(HBsAg)及e抗原(HBeAg)的分泌;实时荧光定量PCR考察反义寡核苷酸对HBV DNA复制水平的影响;通过反转录PCR和Western印迹考察反义寡核苷酸作用于细胞后靶基因及靶蛋白的差异表达情况。结果:抑制PPARα表达的反义序列PPARα-2可剂量依赖且特异性地抑制肝癌细胞中HBsAg和HBeAg的表达,且显著降低细胞中PPARαmRNA水平和蛋白水平。结论:通过筛选初步确定了基于PPARα设计的反义寡核苷酸有较好的抗HBV活性,同时也验证确定了PPARα可能成为抗HBV药物的新型作用靶点。     

Determination of optimal sites of antisense oligonucleotide cleavage within TNFalpha mRNA

Antisense oligonucleotides provide a powerful tool in order to determine the consequences of the reduced expression of a selected target gene and may include target validation and therapeutic applications. Methods of predicting optimum antisense sites are not always effective. We have compared the efficacy of antisense oligonucleotides, which were selected in vitro using random combinatorial oligonucleotide libraries of differing length and complexity, upon putative target sites within TNFα mRNA. The relationship of specific target site accessibility and oligonucleotide efficacy with respect to these parameters proved to be complex. Modification of the length of the recognition sequence of the oligonucleotide library illustrated that independent target sites demonstrated a preference for antisense oligonucleotides of a defined and independent optimal length. The efficacy of antisense oligonucleotide sequences selected in vitro paralleled that observed in phorbol 12-myristate 13-acetate (PMA)-activated U937 cells. The application of methylphosphonate:phosphodiester chimaeric oligonucleotides to U937 cells reduced mRNA levels to up to 19.8% that of the untreated cell population. This approach provides a predictive means to profile any mRNA of known sequence with respect to the identification and optimisation of sites accessible to antisense oligonucleotide activity.