RNA干扰与染色质沉默——生物体内精密的网络调控机制

基因表达受不同层次的调控.RNA干扰通过产生双链小RNA诱导同源mRNA序列降解,从而在转录后抑制特定基因的表达.最新的研究成果显示：RNA干扰产生的双链小RNA可通过与染色质中的重复序列DNA及组蛋白甲基化酶相互作用,引起组蛋白H3 Lys9的甲基化,进一步与异染色质形成相关蛋白结合,导致染色质沉默.综述了RNA干扰,小RNA,组蛋白修饰,染色质沉默及基因表达调控之间存在着精密的网络调控机制.     

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 ,具有十分诱人的应用前景     

组织特异RNAi转基因小鼠模型的构建

RNAi是一种行之有效的基因沉默的新方法,被广泛地应用于基因功能的研究、疾病的治疗以及新型疫苗的研制等领域.本研究通过原核显微注射干扰载体的方法制备转基因小鼠.选用皮肤组织特异表达的人源角蛋白14（K14）基因启动子（2000bp）作为表达载体启动子,成功地驱动融合表达载体EGFP-shRNA进行干扰片段前体的转录,进而生成成熟的干扰片段,靶向小鼠BMP4基因使其发生沉默.所得到的转基因小鼠及其杂交后代经PCR和Southern杂交鉴定,结果表明外源基因准确无误地整合到小鼠基因组.Northern杂交结果证明,小干扰RNA在皮肤组织中有较高水平的表达,在肺和肠组织中有较低水平的表达.研究结果表明,利用PolⅡ型（K14）启动子驱动shRNA融合转录本的表达,在特定组织高表达siRNA,从而达到抑制特定组织目的基因表达的技术路线是可行的.同时为利用K14启动子进行毛囊相关基因干扰研究积累了基础数据,为制备组织特异抑制基因表达的转基因大家畜提供了一个参考方法.