NIPSNAP3A短发夹RNA腺病毒载体的构建及病毒包装

目的:构建靶向NIPSNAP3A的短发夹RNA(shRNA)腺病毒载体,干扰HEK293A细胞中NIPSNAP3A的表达。方法:设计靶向NIPSNAP3A的shRNA,插入穿梭质粒pENTRY,通过Gateway法获得腺病毒颗粒pAd-NIPSNAP3A-shRNA,转染HEK293A细胞,在细胞内包装获得腺病毒。结果:重组腺病毒载体经酶切鉴定正确,制备的病毒感染效率高,能显著抑制NIPSNP3A蛋白的表达。结论:干扰HEK293A细胞NIPSNAP3A表达的shRNA重组腺病毒载体构建成功。     

不同细胞系中RNA干扰抑制血管内皮生长因子表达

目的通过RNA干扰技术抑制血管内皮生长因子(VEGF)表达,并观察在不同细胞系中,RNA干扰作用强度的变化。方法将VEGF基因作为RNA干扰的靶区,通过E-RNAi网上提供的服务,设计两个特异的RNA干扰序列,将其装入含U6启动子的载体上,构建成抗VEGF基因的小发夹样RNA(shRNA)表达载体,再转染人胚肾细胞HEK293、结肠癌细胞HT29、宫颈癌细胞Hela和肝癌细胞HepG2,通过RT-PCR观察VEGF表达受抑的程度及在不同细胞系中RNA干扰作用强度的变化。结果成功构建了两种抗VEGF基因的shRNA表达载体,发现其在HEK293和HT29细胞系中,能明显抑制VEGF基因的表达,抑制率分别为72%和42%;但在Hela细胞中,抑制作用明显减低至28%;在HepG2细胞中抑制作用更弱,仅为13%。结论针对VEGF基因的shRNA表达载体能够明显抑制VEGF基因的表达,但在不同细胞系中的作用强度有明显差别,提示RNA干扰作用存在明显的细胞系选择性。     

siRNA抑制HIV-1基因表达的研究

RNA干扰(RNAinterfering,RNAi)现象是动植物体内的一种序列特异性的、转录后基因沉默的过程.在哺乳动物细胞中,19～25个核苷酸长短的双链siRNA(smallinterferingRNA)可有效地抑制基因表达.利用pBS/H1SP载体,它表达的双链RNA的转录产物可以用来抑制特异性HIV-1基因的表达.在siRNA实验中,为了比较由H1启动子转录的siRNA在细胞内的作用,使用以绿色荧光蛋白(EGFP)为报告基因的载体——pEGFP-C1质粒,在荧光显微镜下,很容易地看到EGFP在细胞中表达.将HIV-1siRNA表达载体与表达相应EGFP-HIV融合基因的质粒,共转染人胚肾293细胞,结果表明,和对照质控载体相比,转染了pHIV-siRNA质粒的细胞中EGFP-HIV的表达得到显著抑制.通过该途径,筛选出能抑制HIV-1基因表达的有效siRNA.此外,还在同一载体上表达两种或三种siRNA,分别针对不同的HIV基因,获得了良好的抑制效果.     

核磷蛋白NPM1的RNA干扰慢病毒载体的构建及鉴定简

目的：构建高效抑制核磷蛋白NPMl基因的短发夹RNA（shRNA）干扰载体。方法：以人NPM1基因为靶序列,设计并合成shRNA序列,将其连入RNA干扰慢病毒载体p113．7;酶切鉴定插入shRNA序列片段的质粒,经测序正确后转染293T细胞;Western印迹检测得到抑制效果好的载体pll-shRNA,将其-9慢病毒载体共转染293T细胞,进行病毒的包装,将得到的病毒感染HTl080细胞,通过RT-PCR、Western印迹等方法验证其抑制效果。结果：酶切证实构建的载体pll-shRNA中已插入外源基因片段,转染293T细胞后都有抑制效果,其中pll-shRNA2的抑制效果最好;用pll-shRNA2病毒感染HTl080细胞,RT-PCR和Western印迹检测分别在RNA和蛋白质水平证实NPMl的表达显著降低。结论：构建的RNA干扰载体pll-shRNA2能有效抑制NPMl的表达,为NPMl功能的研究提供了有力工具。     

核转录因子TR3小干扰RNA载体的构建及其效果鉴定

目的：构建核孤儿受体TR3的小干扰RNA（siRNA）真核表达载体,并进行沉默效果测定。方法：根据TR3 mRNA序列和载体psiSTRIKE的粘性末端,设计合成TR3的干扰RNA序列,退火后克隆至psiSTRIKE,经测序鉴定后用阳离子脂质体将重组子和TR3高表达载体TR3-pcDNA共转染至HEK293细胞中,以Western blotting检测干扰后HEK293细胞内TR3表达的变化。结果：Western blotting检测结果证实构建的TR3 siRNA表达重组载体可显著抑制HEK293细胞内TR3的高表达。结论：构建了核孤儿受体TR3 siRNA真核表达载体。     

H1启动子siRNA载体的构建及应用

利用双链RNA(dsRNA)调控基因表达已经成为研究基因功能的有力工具。用人H1启动子构建了pBS／H1PS小干扰RNA(siRNA)表达载体,用于在哺乳动物细胞中产生特异性dsRNA转录产物。通过对293细胞中的PSMA7分子进行表达抑制,证明该siRNA载体能够有效产生针对靶基因的RNA干扰(RNAi)效应。     

基于逆转录病毒载体的外源基因表达系统的评价和应用

逆转录病毒表达系统是基因治疗研究和RNA干扰技术广泛采用的外源基因表达系统。文中以增强型绿色荧光蛋白 (EGFP) 基因的表达水平和稳定性为指标,比较逆转录病毒表达载体pQCXIN和pcDNA3.1(+) 表达质粒介导的外源基因在HEK293细胞和CHO-K1细胞的表达效率。病毒感染HEK293细胞和CHO-K1细胞的相对荧光强度 (Relative fluorescence intensity,RFI) 均约为对应的质粒转染细胞的2倍。多轮反复感染逆转录病毒表达载体能有效提高HEK293细胞表达EGFP的效率。HEK293细胞经4轮病毒感染后的RFI值较1次病毒感染HEK293细胞的RFI值约提高2倍。此外,逆转录病毒表达载体介导的外源基因表达的稳定性优于质粒转染的外源基因表达。采用携带人重组活性蛋白C (Recombinant human activated protein C,rhAPC) 基因的pQCXIN和HEK293细胞进一步验证了逆转录病毒载体介导的外源基因表达效率,构建了rhAPC表达水平为10~15 mg/(106 cells·d) 的HEK293细胞系。研究结果表明,逆转录病毒表达系统是有应用价值的介导外源基因在哺乳动物细胞高效表达的技术途径。     

利用RNA干扰抑制具有多种剪接形式的RNA结合蛋白基因的表达

目的:构建具有多种剪接形式的RNA结合蛋白(RBPMS)基因siRNA的真核表达载体,观察其对RBPMS表达的影响。方法:利用RNA干扰(RNAi)技术,设计并合成了2条针对RBPMS基因的siRNA,将其克隆到siRNA表达载体pSliencer2.1-U6neo上。将重组质粒和带FLAG标签的RBPMS共转染293T人胚肾细胞,通过Western印迹检验RNAi效应。结果:测序证明成功构建了RBPMSsiRNA真核表达载体;Western印迹表明构建的siRNA能有效地抑制RBPMS基因的表达。结论:构建了RBPMSsiRNA的真核表达载体,该siRNA能有效地抑制RBPMS基因的表达。     

表达siRNA的重组腺相关病毒载体的构建和鉴定

腺相关病毒(AAV)载体介导的RNA干扰(RNAi)可在哺乳动物细胞中长期特异性抑制同源基因表达。本研究以AAV Helper-Free System中的转移质粒pAAV-MCS为基础,引入增强型绿色荧光蛋白(EGFP)基因和H1启动子,将该质粒改造为可表达小干扰RNA(siRNA)和EGFP的质粒pAAV-EGFP-H1。该质粒与辅助质粒共转染包装细胞后,获得了具有感染性的重组AAV(rAAV)。以EGFP为靶基因的干扰实验证明:所得rAAV可以产生siRNA并能够特异性抑制EGFP靶基因表达;荧光显微镜观察、FACS分析和Real-time PCR方法均表明重组病毒rAAV-H1-sh EGFP引起EGFP的表达降低大于60%。     

应用RNA干扰技术调节大鼠c-jun基因的表达

目的:应用RNA干扰(RNAi)技术调节大鼠c-jun基因在Cos-7细胞中的表达.方法:分别构建大鼠c-jun基因的RNA干扰载体和真核表达GFP(绿色荧光蛋白)载体,将两者共转染Cos-7细胞,镜下观察大鼠C-Jun-GFP融合蛋白的表达,应用Western blot方法检测抑制效率.结果:酶切和测序结果表明,大鼠c-jun基因的RNA干扰载体和真核表达GFP载体构建成功,镜下及Western blot共转染结果均显示随着RNA干扰载体浓度的增加C-Jun-GFP融合蛋白表达量逐渐减少.结论:在Cos-7细胞中应用RNAi技术成功调节大鼠c-jun基因的表达.     

针对leader序列的siRNA能够有效抑制SARS冠状病毒多个mRNA的表达

小干扰RNAs(siRNAs)能够有效降解具有互补序列的RNA.在SARS-CoV的基因组RNA和所有亚基因组RNA的5′端均有一段共同的leader序列,而且该leader序列在不同的病毒分离物中高度保守,因此leader序列可作为一个用于抑制SARS-CoV复制的有效靶点.研究表明,针对leader序列化学合成的siRNA和DNA载体表达的shRNA都可以有效抑制SARS-CoV mRNA的表达.Leader序列特异的siRNA或shRNA不仅可以有效抑制leader与报告基因EGFP融合基因的表达,而且还可以有效抑制leader与刺突蛋白(spikeprotein)、膜蛋白(membrane protein)和核衣壳蛋白(nucleocapsid protein)基因的融合转录产物的表达.结果表明,针对leader序列的RNA干扰可以发展成为一种抗SARS-CoV治疗的有效策略.     

Control of small inhibitory RNA levels and RNA interference by doxycycline induced activation of a minimal RNA polymerase III promoter

RNA interference (RNAi) mediated by expression of short hairpin RNAs (shRNAs) is a powerful tool for efficiently suppressing target genes. The approach allows studies of the function of individual genes and may also be applied to human therapy. However, in many instances regulation of RNAi by administration of a small inducer molecule will be required. To date, the development of appropriate regulatory systems has been hampered by the few possibilities for modification within RNA polymerase III promoters capable of driving efficient expression of shRNAs. We have developed an inducible minimal RNA polymerase III promoter that is activated by a novel recombinant transactivator in the presence of doxycycline (Dox). The recombinant transactivator and the engineered promoter together form a system permitting regulation of RNAi by Dox-induced expression of shRNAs. Regulated RNAi was mediated by one single lentiviral vector, blocked the expression of green fluorescent protein (GFP) in a GFP-expressing HEK 293T derived cell line and suppressed endogenous p53 in wild-type HEK 293T, MCF-7 and A549 cells. RNA interference was induced in a dose- and time-dependent manner by administration of Dox, silenced the expression of both target genes by 90% and was in particular reversible after withdrawal of Dox.     

RNA Interference Induces Effective Inhibition of mRNA Accumulation and Protein Expression of SHEV ORF3 Gene In vitro

RNA interference (RNAi) provides a powerful promising approach to inhibit viral infection specifically. To explore the possibility of using RNAi as a strategy against HEV infection, which is a serious public health problem in developing countries of Asia, Middle East, Africa, and in Mexico, after the fusion protein expression plasmids pEGFP-ORF3 which contain the EGFP reporter gene and SHEV ORF3 as silencing target, were constructed; EGFP-ORF3 fusion protein expressing HEK 293 cell lines were established; and four siRNAs targeting ORF3 gene were designed, synthesized, and used to transfect the stable cell lines. At 24, 48, and 72 h after transfection, flow cytometry, real-time quantitative PCR, and Western blot were used to assess the expression level of ORF3. The results demonstrated that specific siRNAs which are sequence dependant effectively inhibited mRNA accumulation and protein expression of SHEV ORF3 in HEK 293 cells. These findings provide useful information for the development of RNAi-based prophylaxis and therapy for SHEV infection.     

RNA干扰在疾病治疗方面的应用研究

RNA干扰是由双链RNA引起的序列特异的基因沉默现象。由于RNA干扰能在细胞组织及动物模型中沉默疾病相关基因,因此,RNA干扰也是各种疾病治疗的有效手段。在哺乳动物细胞内诱导RNA干扰可以通过导入小干扰RNA（siRNA）,或是以质粒、病毒为载体表达短的发夹RNA（shRNA）而实现。本文介绍了RNA干扰在疾病治疗方面的应用,并就其面临的挑战进行讨论。     

Knockdown of human p53 gene expression in 293-T cells by retroviral vector-mediated short hairpin RNA

RNA interference （RNAi） is an evolutionarily conserved process of gene silencing in multiple organisms, which has become a powerful tool for investigating gene function by reverse genetics. Recently, many groups have reported to use synthesized oligonucleotides or siRNA encoding plasmids to induce RNAi in mammalian cells by transfection, but this is still limited in its application, especially when it is necessary to generate long-term gene silencing in vivo. To circumvent this problem, retrovirus- or lentivirus-delivered RNAi has been developed. Here, we described two retroviral systems for delivering short hairpin RNA （shRNA） transcribed from the H1 promoter. The results showed that retroviral vector-mediated RNAi can substantially downregulate the expression of human p53 in 293-T cells. Furthermore, the retroviral vectormediated RNAi in our transduction system can stably inactivate the p53 gene for a long time. Compared to shRNAs transcribed from the U6 promoter, HI-driven shRNA also dramatically reduced the expression of p53. The p53 downregulation efficiencies of H1- and U6-driven shRNAs were almost identical. The results indicate that retroviral vector-delivered RNAi would be a useful tool in functional genomics and gene therapy.     

用Rnase Ⅲ制备的小干涉RNA降解SARS冠状病毒基因的细胞内转录物

SARS冠状病毒是引起重症急性呼吸综合症的主要原因,目前尚没有特效药物或疫苗对抗这种新病毒。RNA干涉是指双链RNA可以特异地降解细胞内同源基因的Mrna。在哺乳动物细胞中,<30bp的小双链RNA能引起RNA干涉,又可以避免干扰素反应。通过体外转录得到SARS病毒3种基因RNA依赖的RNA聚合酶、刺突蛋白及核衣壳蛋白部分片段的长双链RNA,然后用Rnase Ⅲ有限切割成长度<30bp的小干涉RNA。同时把上述3种基因片段分别连接到质粒Pgl3-Control中,得到的3个质粒Pgl-R、Pgl-S和Pgl-N可以分别在细胞内转录出荧光素酶RNA依赖的RNA聚合酶、刺突蛋白、核衣壳蛋白的杂合Mrna。上述质粒分别和相应的小干涉RNA共转染HEK293F细胞,测定荧光素酶活性,结果小干涉RNA使相应质粒表达荧光素酶的活性显著下降;用逆转录定量PCR反应测量Mrna丰度,结果表明上述小干涉RNA可以特异地降解相应的病毒基因转录物。     

RNA沉默抑制子p19调控细胞周期相关蛋白表达

番茄丛矮病毒的P19蛋白不仅是一个重要的病毒致病因子,而且还可作为RNA干扰(RNAi)的抑制子．这种作用是通过限制细胞内的小RNA,比如小干扰RNA(siRNAs)和微RNA(miRNAs)来实现．但是目前对P19蛋白在哺乳动物细胞上的作用还未见报道．构建了一株p19稳定表达的293细胞系,即293-p19．流式细胞仪分析发现在293细胞中过量表达P19蛋白可显著引发细胞周期的G2/M阻滞．细胞增殖实验显示,293-p19细胞的DNA复制及细胞生长均受到显著的抑制． 此外,研究还发现p19可使人胚肾293细胞内的细胞周期调控子的表达谱发生改变． 其中包括上调cyclin A1,CDK2,CDK4,CDK6,p18,cyclin D2,p19INK4d和E2F1,及下调p15,cyclin A,cyclin B1和cyclin E1的表达．上述研究结果提示,p19有可能靶向多个G2/M调控蛋白从而引发细胞的G2/M阻滞．