细菌表达dsRNA介导的家蚕FTZ-F1基因的RNA干扰

为探索细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi技术是否在家蚕Bombyx mori可行, 本研究引入了在其他物种中广泛应用的细菌表达dsRNA的RNAi系统: HT115细菌株和L4440质粒。利用L4440载体两端含有T7启动子的特点, 设计并构建了针对家蚕核受体FTZ-F1基因的RNA干扰（RNA interference）载体, 将构建好的质粒转入大肠杆菌Escherichia coli HT115, 在IPTG诱导下成功获得目标基因对应双链RNA（dsRNA）。 结果显示: 通过对5龄第7天家蚕幼虫注射IPTG诱导后提取的FTZ F1基因对应的dsRNA 25 μg, 85%的蛹变态发育过程明显延迟, 不能实现幼虫到蛹的形态完全转变。荧光定量PCR分析显示目标基因的表达得到了特异的抑制。实验结果初步表明, 通过细菌表达目标基因dsRNA介导的RNAi策略, 以其经济、高效的特点, 具有广泛应用于家蚕基因功能研究中的潜力。     

基于工程菌高效合成靶向昆虫基因的dsRNA的方法

外源或内源双链RNA(dsRNA)可以干扰昆虫基因的表达。目前,利用RNA干扰(RNAi)技术防治农业害虫已经取得了一定进展,但高昂的dsRNA合成成本是RNAi技术在田间应用的主要限制因素。本方法利用L4440质粒和大肠杆菌HT115(DE3)菌株,建立了一种经济、高效的昆虫靶标基因dsRNA合成方法。与商业化的dsRNA合成试剂盒相比,工程菌合成dsRNA的方法大幅降低了dsRNA的合成成本。本方法将为大规模昆虫基因功能解析和RNAi制剂的田间应用提供可能,有望促进以RNAi为核心的害虫防治技术的实践和发展。     

东亚三角涡虫DjPreb基因干扰载体的构建及干扰效果鉴定

以含有东亚三角涡虫DjPreb基因的pcDNA3-DjPreb重组质粒为模板,经PCR扩增目的片段,将其克隆到干扰载体L4440上,构建重组质粒L4440-DjPreb后转化入大肠杆菌HT115感受态细胞中,IPTG诱导表达dsRNA后喂食涡虫.显微观察喂食dsRNA后的涡虫在再生过程中的表型变化,Real-time PCR检测载体对涡虫DjPreb基因的表达抑制效果.试验结果显示DjPreb基因的RNA干扰表达载体构建成功,DjPreb基因RNA干扰后涡虫不能正常再生.Real-time PCR分析饲喂RNA干扰食物后DjPrcb mRNA的表达显著下降,进一步说明DjPreb在涡虫头尾的形成中发挥作用.     

RNAi抑制小菜蛾Br-Z2/3基因对下游细胞凋亡基因表达及化蛹的影响

【目的】本研究旨在构建用于小菜蛾Plutella xylostella蛹期特异表达基因Br-Z2/3 dsRNA合成的体外原核表达系统,研究RNAi抑制Br-Z2/3基因对小菜蛾Br-Z2/3和细胞凋亡基因表达及化蛹的影响。【方法】构建小菜蛾L4440-Br-Z2/3重组载体,转化大肠杆菌Escherichia coli HT115感受态细胞,经IPTG诱导大量获得Br-Z2/3 dsRNA,显微注射Br-Z2/3 dsRNA至小菜蛾4龄幼虫进行RNAi;qPCR检测干扰Br-Z2/3基因12和24 h后小菜蛾4龄幼虫Br-Z2/3及其下游细胞凋亡基因reaper, caspase-9和Gadd45g的表达量;观察并统计Br-Z2/3 RNAi后小菜蛾4龄幼虫的化蛹率、平均化蛹时间、蛹畸形率和幼虫死亡率。【结果】成功实现了Br-Z2/3 dsRNA的原核表达。qPCR结果表明,RNAi干扰Br-Z2/3后,小菜蛾4龄幼虫Br-Z2/3基因和相关联的细胞凋亡基因reaper表达量显著下降,但caspase-9和Gadd45g表达量显著上升。注射Br-Z2/3 dsRNA的处理组,化蛹率显著低于对照组,且化蛹高峰期推迟,幼虫死亡率显著高于对照组且畸形蛹率增加。【结论】本研究成功构建了用于小菜蛾Br-Z2/3基因dsRNA合成的体外原核表达系统,利用显微注射法对Br-Z2/3进行RNA干扰,证明Br-Z2/3是调控小菜蛾化蛹的关键基因。     

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。     

中华绒螯蟹EsSox21b-like基因干扰载体的构建及原核表达制备dsRNA

Sox(SRY-related HMG-box)基因是一类重要的转录因子,在动物的性别分化与决定、器官的发生等方面具有重要的调控作用。旨在利用RNA干扰技术证实该基因的功能,将EsSox21b-like基因617 bp的片段克隆至含有两个T7启动子的L4440载体上,构建了EsSox21b-like-L4440干扰载体,将该重组载体转化至RNaseⅢ缺陷型的HT115菌株中,经IPTG诱导菌株体内转录,获得了EsSox21b-like正义和反义单链RNA,经过变性、退火形成大量双链RNA(EsSox21b-like-dsRNA),能满足以后应用RNA干扰试验对于EsSox21b-like基因功能的研究。     

RNA干扰:脑学习和记忆的可能机制

dsRNA介导同源靶基因沉默的RNA干扰 (RNAi)是转录后基因水平沉默的主要作用方式 ,具有普遍的生物学意义。RNAi是dsRNA介导的核酸酶作用于dsRNA(>2 6nt)同源不成熟mR NA的酶解过程 ,mRNA降解为 2 1 2 3nt的dsRNA而使基因表达沉默。RNAi所具有的特性和脑学习和记忆的特征 ,提示RNAi可能是RNA介导的脑记忆移转的潜在机制     

细菌介导的发夹结构双链RNA对秀丽小杆线虫中par-1基因的RNA干扰

秀丽小杆线虫(Caenorhabditis elegans)是一种重要的模式生物,目前在C.elegans中发现的许多基因在序列和功能上与哺乳动物的基因有很高的同源性,对其基因功能的研究有助于阐明哺乳动物的基因功能。为检测细菌介导的通过发夹结构表达双链RNA(dsRNA)的RNA干扰(RNAi)在C.elegans中的作用效果,我们设计并构建了可以转录表达母源极性基因par-1的发夹dsRNA的RNAi载体,并转入E.coli HT115中,经过IPTG诱导后浓缩。浓缩菌液在25℃下喂食C.elegans48h后,观察C.elegans胚胎发育情况,同时以含有空载体的菌液作为对照,并与par-1突变体及野生型比较。结果显示:发夹结构表达的dsRNA对par-1基因进行RNAi后,虫体内par-1 mRNA几乎消失,C.elegans早期胚胎分裂不对称性丧失,par-1(RNAi)干扰率在95%以上。     

RNAi在基因缺陷模型方面的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)分子导入细胞内后,促进与之同源的mRNA发生特异性的降解,从而高效并特异地阻断或抑制相应基因表达活性的现象。RNAi技术现已成为调控基因的表达,阐明细胞的信号通路和研究功能基因组学的有力工具,并迅速在临床医学上展现出基因药物的诱人前景。目前,人们已开始对RNAi技术在人类疾病预防和治疗中的应用进行研究．这些研究涉及到病毒感染、癌症、代谢性疾患以及遗传病等各个方面。通过综述siRNA分子的作用机制、载体构建以及其在基因缺陷模型的建立等方面的应用,从而展示出RNAi在相关疾病的分子机制研究和基因治疗方面的诱人前景。     

RNA干扰作用(RNAi)研究进展

RNA干扰作用 (RNAi)是生物界一种古老而且进化上高度保守的现象 ,是基因转录后沉默作用 (PTGS)的重要机制之一 .RNAi主要通过dsRNA被核酸酶切割成 2 1～ 2 5nt的干扰性小RNA即siRNA ,由siRNA介导识别并靶向切割同源性靶mRNA分子而实现 .RNAi要有多种蛋白因子以及ATP参与 ,而且具有生物催化反应特征 .RNAi是新发现的一种通过dsRNA介导的特异性高效抑制基因表达途径 ,在后基因组时代的基因功能研究和药物开发中具有广阔应用前景     

RNA干扰技术及其应用

RNA干扰（RNAi)是利用具有同源性的双链RNA诱发序列特异的转录后基因沉默的现象。它可以通过抑制蛋白表达模拟基因敲除技术,从利用体外合成双链RNA到通过质粒稳定表达小型干扰RNA诱发RNA干扰现象,这项技术被不断完善,并被广泛的应用,尽管RNAi的作用机制仍不清楚,但实验证实在RNA干扰过程中,外源的双链RNA在体内会被切割成小片段,新的双链RNA被合成,从而RNAi的作用机制假说正被逐步修正,由于RNAi技术的高效性和特异性,它已经成为基因功能研究的一种新方法。     

利用RNAi技术沉默小菜蛾类钙粘蛋白基因

RNA干扰（RNA interference, RNAi）是一种调控基因表达的方法, 其通过体外合成一段与内源靶基因同源的双链RNA（dsRNA）或siRNA, 导入生物体内, 使内源靶基因中同源mRNA降解, 从而达到阻抑基因表达的目的。类钙粘蛋白（cadherin-like protein）是位于昆虫中肠刷状缘膜囊(brush border membrane vesicles, BBMV)上与钙粘蛋白(cadherin)结构相似的物质, 是多种昆虫体内Bt杀虫蛋白的受体。本研究利用基因特异引物通过RT-PCR扩增了小菜蛾类钙粘蛋白基因的2个片段（CAD1和CAD2）, 合成相对应的双链RNA（double-stranded RNA, dsRNA）; 并将dsRNA通过显微注射导入小菜蛾3龄幼虫体内, 测定了不同靶位点、不同剂量、不同检测时间对目的基因mRNA表达量的影响。结果表明: 将70 nL CAD1对应的dsRNA注射到幼虫体内48 h后, 基因表达量显著下降, 72 h后恢复。免疫印迹检测结果表明, 类钙粘蛋白在注射dsRNA 48 h后幼虫BBMV中的含量明显下降。本实验成功实现了小菜蛾类钙粘蛋白基因的沉默, 该体系的成功建立为利用RNAi技术分析小菜蛾及其他鳞翅目昆虫基因的功能提供了参考。     

RNA干扰研究进展

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是指由双链RNA(double-strandedRNA,dsRNA)启动的序列特异的转录后基因沉默现象,广泛存在于真菌、植物和动物中。它是细胞内由双链RNA诱导降解与其配对的特定mRNA的过程。细胞内双链RNA在酶的作用下,形成20-25碱基大小的小干扰RNA(siRNAs),由siRNAs进一步掺入多组分核酸酶并使其激活,从而精确降解与siRNAs序列相同的mRNA,抑制该基因在细胞内的翻译表达。RNAi技术是近年来迅速发展起来的高效、特异、易操作的基因沉默技术。与反义寡核苷酸等传统方法相比,RNAi技术有着无可比拟的优势。本文就其近年的研究进展作一综述。     

二化螟碱性神经酰胺酶和中性鞘磷脂酶基因RNA干扰技术体系的优化

【目的】比较不同方法以及不同靶标基因的RNA干扰(RNA interference,RNAi)效率,建立并优化二化螟Chilo suppressalis碱性神经酰胺酶saCER和中性鞘磷脂酶snSMase基因的RNAi的技术体系。【方法】通过培养液浸泡法将果蝇Drosophila daCER基因的dsRNA导入果蝇S2细胞内;分别通过显微注射法和荧光纳米粒子介导喂食法将体外合成的二化螟saCER和snSMase基因的特异性双链RNA(dsRNA)导入二化螟3龄(注射法)和2龄(喂食法)幼虫体内,之后利用qPCR测定靶标基因的mRNA表达水平,比较不同方法对不同基因的RNA干扰效率。【结果】将果蝇S2细胞浸泡在浓度为15 ng/μL的含daCER dsRNA细胞培养液中培养72 h后,daCER基因的表达水平下降了约84%。dsRNA (5 000 ng/μL)注射二化螟3龄幼虫60 h后对saCER基因的干扰效率达到最高(41%),dsRNA (2 500 ng/μL)注射48 h后对snSMase基因的干扰效率最高(47%);给二化螟2龄幼虫喂食dsRNA(48μg/d)后,分别在第7天和第8天对saCER(32%)和snSMase(52%)基因达到最大干扰效率。对于aCER基因,果蝇S2细胞浸泡法与二化螟注射法和喂食法相比,干扰效率差异极其显著;使用相同方法,对saCER基因和snSMase基因的干扰效率无显著差异;对于二化螟的同一基因(saCER或者snSMase),注射法与荧光纳米粒子喂食法之间干扰效率也无显著性差异。【结论】碱性神经酰胺酶基因和中性鞘磷脂酶基因对导入dsRNA进行RNAi的方法较敏感,本研究建立并优化的显微注射法和荧光纳米粒子介导喂食法RNAi技术体系在鞘脂质代谢酶基因功能的基础研究中具有可行性。注射法和喂食法对二化螟幼虫aCER基因的干扰效率远低于浸泡法对果蝇S2细胞中这一基因的干扰效率,进一步证实二化螟血淋巴中的RNA酶对dsRNA的快速降解以及中肠围食膜的阻隔很大程度上削减了dsRNA进入二化螟细胞内发挥干扰作用。     

崇明拟异小杆线虫daf-16基因的功能鉴定

【目的】昆虫病原线虫(entomopathogenic nematodes,EPNs)的寿命和抗逆性是影响其商品化的重要因素。本研究旨在鉴定崇明拟异小杆线虫Heterorhabditidoides chongmingensis的模式品系DZ0503CMFT(DZ)的DAF-16基因的生物学功能,探讨该基因在DZ线虫的寿命和抗逆性中的作用。【方法】根据DZ线虫和其自身共生菌Serratia nematodiphila DZ0503SBS1~T(S1)及非自身共生菌S.nematodiphila DR186(186)共培养时生长发育的差异,结合已经构建的DZ线虫的数字基因表达谱(digital gene expression profile,DGE)文库,选取调控生长发育的胰岛素/类胰岛素信号通路(insulin/insulin-like growth factor signaling pathway,IIS)的主要转录输出信号DAF-16作为研究对象。通过同源性分析选取daf-16基因中特异性片段作为干扰片段,利用L4440质粒载体构建干扰片段的dsRNA表达载体,并转化到大肠杆菌Escherichia coli HT115(DE3)中。用饲喂法将daf-16dsRNA导入DZ线虫体内沉默基因;利用实时定量PCR检测RNA干扰效果,统计daf-16基因表达下调后的DZ线虫寿命、4个生理阶段的时长、抗逆性(热应激和氧化应激)以及表型(体长)和繁殖性状(48 h内产卵量、卵孵化率和雌虫率)等的变化。【结果】DZ线虫的daf-16 (GenBank登录号:MH101641) cDNA全长2 164 bp,其中开放阅读框(open reading frame,ORF)长1 353 bp,编码450个氨基酸。RNAi后DZ线虫体内的daf-16基因表达量被显著敲低,相对于对照组空载L4440降低了49.05%。RNAi组线虫平均寿命为14.96 d,比空载L4440组(17.60 d)降低了15.00%。DZ线虫daf-16 RNAi组在繁殖阶段和快速身体运动阶段的时长比空载L4440组的短,而快速咽吸阶段和咽抽吸阶段的时长比空载L4440组的长。处理7 d后DZ线虫daf-16 RNAi组在热应激(37℃)和氧化应激(10 mmol/L百草枯水溶液)处理时存活率显著低于DZ线虫的空载L4440组。在产卵量、孵化率、雌虫率和体长上daf-16 RNAi组与对照组之间没有显著差异。【结论】通过RNAi方法初步验证了DZ线虫的daf-16基因的生物学功能,该基因调控了崇明拟异小杆线虫的寿命和抗逆性。     

转录后基因沉默(PTGS)及其在作物遗传改良中的应用

转录后基因沉默(PTGS)或RNA干扰(RNAi)技术的发展为创造植物遗传变异体提供了新途径。PTGS于1998年被明确为双链RNA(dsRNA)诱导的序列特异性基因沉默,短短几年内有关研究取得了突破性进展。结合利用PTGS技术进行的淀粉合成关键酶基因沉默研究,概述了PTGS的作用机理和特点、dsRNA表达载体设计、沉默效应的遗传稳定性及在作物改良应用方面的研究进展。研究表明,基因沉默效应可在子代间稳定遗传并可通过杂交进行重组,显示了其在农作物改良方面的应用潜力。     

RNA干扰技术及其在肝纤维化中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是近几年发展起来的新技术,是外源和内源性双链RNA在生物体内诱导同源靶基因的mRNA特异性降解,因而抑制相应基因表达,导致转录后基因沉默的现象.尽管RNA干扰发现的时间较短,但由于其具有操作简单、成本低、特异性高和高效性等特点,因而发展迅速.小干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)的可制备使RNAi在很多领域有了应用的前景,尤其是在复杂多变的肝脏疾病中.肝纤维化(hepatic fibrosis,HF)是多种慢性肝病发展的共同病理基础,RNAi技术在其基因治疗领域拥有广阔的前景.RNAi具有能够调节细胞增殖、抑制致病基因的表达、影响细胞的信号转导等方面的作用,可能成为肝纤维化有效的潜在治疗手段.