反义RNA技术在丝状真菌代谢工程中的应用

丝状真菌作为一种重要的工业微生物,采用各种表达调控技术对其代谢途径进行改造以便适应生产需求成为当前的研究热点之一。反义RNA技术是代谢工程中调控基因表达的一种重要手段,且由于其操作简单避免了基因敲除技术的复杂性,在丝状真菌体系中有着良好的应用前景。本综述中,从反义RNA的作用机理、真菌体系的基因工程技术以及目前反义RNA技术的应用等方面,对反义RNA技术在丝状真菌代谢工程中的应用进行了概述。     

植物反义寡核苷酸的研究进展

本文介绍了近年来植物中反义寡核苷酸的研究现状,它包括反义ＤＮＡ、反义ＲＮＡ和Ｒｉｂｏｚｙｍｅ。反义寡核苷酸能特异地桔抗内源或外源基因的表达,这为研究某特定基因功能提供了更为有效的方法。此外也为培育抗病植株、建立植物反向筛选系统,次生代谢调控及农艺性状改良提供了可能途径。     

反义RNA的作用机理与人工设计

<正>反义RNA是一类与特异mRNA互补的RNA分子,它通过对mRNA的控制,调节基因的表达或功能。在从质粒、细菌到真核细胞的很多生物系统都受反义RNA的调控。近年来,反义RNA的调控作用已得到了人们足够的重视;不仅对其作用机理进行了深入的研究,而且对设计有效的人工反义RNA进行了深入的探索,为研究基因功能、治疗恶性增生、控制感染等重要领域提供了一种很有希望的手段。     

反义RNA技术在花色育种中的应用

反义RNA技术是用反义RNA链去抑制靶基因的活性,从而达到对目的基因调控的一项分子生物学技术.该项技术应用于观赏植物的花色育种已有16年的历史并且取得了一定的成就.到目前为止,已经利用该技术对14种花卉花色形成过程中的3大类基因进行了正义和反义导入,获得了花色改变的转基因植株.本文简要回顾了反义RNA技术的产生与发展,并在介绍花色形成的分子生物学的基础上,综述了国际园艺育种中利用反义RNA技术调控花色基因表达的研究进展,以期为花色改良的分子育种提供参考资料.     

反义基因治疗

除了反义核酸和核酶外,最近又发展了一种新型的反义药物－反义肽核酸（ＲＮＡ）。反义治疗的经验策略是阻断异常基因的表达;随着研究的深入,又发现了以反义药物调整基因表达比例（即调控基因治疗）的反义治疗途径。本文对反义基因治疗的策略,反义药物的设计及稳定性等方面的新思路和该领域的发展与应用前景作了概括介绍。     

反义技术研究进展

反义技术利用DNA或RNA分子通过Watson Crick碱基配对原则与目的基因的mRNA互补结合 ,通过各种机制使其降解或抑制其编码蛋白的翻译 ,从而抑制目的基因的表达。与基因敲除(geneknockout)等功能缺失性研究方法相比 ,反义技术具有投入少 ,周期短 ,操作简单等优点 ,因此受到了广泛的关注。对几种常用反义技术的研究进展及存在的问题进行概述。     

反义RNA研究新进展

近年来,人们不断发现原核生物和真核生物中自然存在的反义RNA,这可能揭示另一个新的基因调控方式。 反义RNA通过碱基配对,特异性地与mRNA结合,阻止mRNA的翻译,从而抑制细胞中内源性或外源性基因的表达。因此,反义RNA技术为基因表达的功能研究以及基因定位和表达量检测提供了一种比常规遗传分析更为有效的方法,也为肿瘤病、病毒病等预防和治疗提供了可能途径。     

植物次生代谢基因工程研究进展

随着对植物代谢网络日渐全面的认识,应用基因工程技术对植物次生代谢途径进行遗传改良已取得了可喜的进展.对次生代谢途径进行基因修饰的策略包括:导入单个、多个靶基因或一个完整的代谢途径,使宿主植物合成新的目标物质;通过反义RNA和RNA干涉等技术降低靶基因的表达水平,从而抑制竞争性代谢途径,改变代谢流和增加目标物质的含量;对控制多个生物合成基因的转录因子进行修饰,更有效地调控植物次生代谢以提高特定化合物的积累.作者结合对大豆种子异黄酮类代谢调控和基因工程改良的研究,着重介绍了花青素和黄酮类物质、生物碱、萜类化合物和安息香酸衍生物等次生代谢产物生物合成的基因工程研究进展.     

反义RNA 技术在花色育种中的应用

反义RNA技术是用反义RNA链去抑制靶基因的活性, 从而达到对目的基因调控的一项分子生物学技术。该项技术应用于观赏植物的花色育种已有16年的历史并且取得了一定的成就。到目前为止, 已经利用该技术对14种花卉花色形成过程中的3大类基因进行了正义和反义导入, 获得了花色改变的转基因植株。本文简要回顾了反义RNA技术的产生与发展, 并在介绍花色形成的分子生物学的基础上, 综述 了国际园艺育种中利用反义RNA技术调控花色基因表达的研究进展, 以期为花色改良的分子育种提供参考资料。     

真核基因反义RNA研究进展

反义RNA是指能与特定mRNA互补的RNA片段。本文介绍了近年来真核基因反义RNA研究的一些进展,包括不同基因反义RNA的作用,反义RNA抑制作用的特点,以及反义RNA的抑制机理。反义RNA对基因表达具有高度专一性的调控作用,因此可利用它研究特定基因在细胞生长、分化中的作用,同时,反义RNA系统也可用于抑制有害基因的表达,从而为治疗提供新的途径。     

Synthetic RNA Silencing of Actinorhodin Biosynthesis in Streptomyces coelicolor A3(2)

We demonstrate the first application of synthetic RNA gene silencers in Streptomyces coelicolor A3(2). Peptide nucleic acid and expressed antisense RNA silencers successfully inhibited actinorhodin production. Synthetic RNA silencing was target-specific and is a new tool for gene regulation and metabolic engineering studies in Streptomyces.     

Down-regulation of acetate pathway through antisense strategy in Escherichia coli: improved foreign protein production

A problem with the use of Escherichia coli to produce foreign proteins is that although endogenously produced acetate is physiologically indispensable, it inhibits protein expression. Here we firstly employed an antisense RNA strategy as an elaborate metabolic engineering tool to partially block biosynthesis of two major acetate pathway enzymes, phosphotransacetylase (PTA) and acetate kinase (ACK). Three recombinant plasmids containing antisense genes targeting either or both of pta and ackA were constructed, and their effects on the acetate pathway and foreign protein productivity compared to control plasmid without any antisense genes were determined in E. coli BL21. Green fluorescent protein (GFP) was employed as a model foreign protein, and timing of antisense expression was controlled by using the intrinsic ackA promoter. We found that the antisense method partially reduced mRNA levels of target enzyme genes and, over time, lowered the concentration of acetate in culture media in all antisense-regulated strains. Notably, total production of GFP was enhanced 1.6- to 2.1-fold in antisense-regulated strains, even though the degree of acetate reduction was not significantly large. It was revealed that the acetate pathway has more critical roles in cellular physiology than expected in the previous reports. When the scale of culture was increased, enhancement of protein production became larger, demonstrating that this antisense strategy can be successfully applied to practical large-scale protein production processes.     

Enhancing therapeutic glycoprotein production in Chinese hamster ovary cells by metabolic engineering endogenous gene control with antisense DNA and gene targeting.

Recombinant glycoprotein therapeutics have proven to be invaluable pharmaceuticals for the treatment of chronic and life-threatening diseases. Although these molecules are extraordinarily efficacious, many diseases have high dosage requirements of several hundred milligrams of protein for each administration. Multiple doses at this level are often required for treatment. One of the major challenges currently facing the biotechnology industry is the development of large-scale, cost-effective production and manufacturing processes of these biologically synthesized molecules. Metabolic engineering of animal cell expression hosts promises to address this challenge by substantially enhancing recombinant protein quality, productivity, and biological activity. In this report, we describe a novel approach to metabolic engineering in Chinese hamster ovary cells by control of endogenous gene expression. Analysis of the advantages and limitations of using antisense DNA and gene targeting as a means of control are discussed and several gene candidates for regulation with these techniques are identified. Practical considerations for using these technologies to reduce the levels of the CHO cell sialidase (Warner et al., Glycobiology, 3, 455-463, 1993) as a model gene system for regulation are also presented.     

现代生物技术在二元酸发酵菌种改良中的应用

在分析微生物发酵生产二元酸的代谢机理和相关酶系的基础上 ,对基因工程、代谢调控等现代生物技术在长链二元酸发酵菌种改良中应用的最新进展进行了全面的综述 ,对如何将传统的微生物发酵与现代生物技术有机结合作了简要讨论。     

反义RNA在基因治疗中的应用

由于反义RNA作为封闭基因表达的有效手段具有特异性强、安全性高、操作简单、靶基因范围广等特点,已被广泛应用于基因治疗肿瘤和病毒相关疾病的研究,反义RNA治疗肿瘤可以通过抑制癌基因的表达、封闭融合癌基因、抑制肿瘤细胞的耐药性、调节细胞因子的表达量等途径;反义RNA治疗病毒相关疾病多集中在艾滋病上,其手段主要是反义封闭TAR。反义RNA作为基因治疗的新途径具有良好的前景,但在设计上和应用上还存在一些急待解决的问题。     

反义RNA的作用机理及其在植物基因工程领域的应用

本文综述了反义RNA在原核生物和真核生物中的作用机理,并系统地介绍了反义RNA技术在植物基因过程中的研究进展。