利用RNA干扰抑制人肝癌细胞中核因子-kB p65基因的表达

目的:用小干扰RNA(siRNA)抑制核因子-KB(NF-kB)p65基因在人肝细胞癌细胞中的表达.方法:从p65的cDNA序列中挑选3个RNA干扰靶位点,用体外转录法制备siRNA,以萤光素酶基因的siRNA为对照,分别转染Hep3B和SMMC-7721细胞,用逆转录半定量PCR和免疫印迹检测siRNA对p65基因表达的抑制效率.结果:3条siRNA对p65基因的表达都有抑制作用,其中2条siRNA的抑制作用更为显著,最高抑制效率约为70%.结论:制备的p65-siRNA可用于研究NF-KB在肝细胞癌发生发展中的作用.     

利用RNA干扰抑制人肝癌细胞中核因子-κB p65基因的表达

目的：用小干扰RNA（siRNA）抑制核因子-κB（NF-κB）p65基因在人肝细胞癌细胞中的表达。方法：从p65的cDNA序列中挑选3个RNA干扰靶位点,用体外转录法制备siRNA,以萤光素酶基因的siRNA为对照,分别转染Hep3B和SMMC-7721细胞,用逆转录半定量PCR和免疫印迹检测siRNA对p65基因表达的抑制效率。结果：3条siRNA对p65基因的表达都有抑制作用,其中2条siRNA的抑制作用更为显著,最高抑制效率约为70%。结论：制备的p65-siRNA可用于研究NF-κB在肝细胞癌发生发展中的作用。     

RNA干扰技术在哺乳动物中的应用

RNA干扰(RNAi)是生物界普遍存在的一种抵御外来基因和病毒感染的进化保守机制.RNAi是由双链RNA触发的转录后基因沉默机制,具有序列特异性,在哺乳动物细胞中,RNAi由21～23个核苷酸组成的双链RNA引发.小干扰RNA(siRNA)可以在体外合成或通过表达载体在哺乳动物细胞内合成.由于RNAi技术具有快速、简单和特异性强等特点,在基因功能研究、抗病毒治疗和抗肿瘤治疗等方面有广泛的应用前景.     

乙酰肝素酶siRNA对人膀胱癌T24细胞株侵袭能力的影响

目的:观察乙酰肝素酶(Heparanase,HPSE)小干扰R N A(small-interfering RNA,siRNA)对人膀胱癌细胞株侵袭力的影响。方法:体外化学合成一段乙酰肝素酶特异性小干扰RNA(siRNA)序列,以阳离子脂质体介导将不同浓度的siRNA转染至膀胱癌细胞系T24细胞中,应用逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)法检测转染前后T24细胞中HPSE mRNA表达,采用transwell小室侵袭试验测定肿瘤细胞的体外侵袭力。结果:转染HPSE siRNA可以显著降低T24细胞中的HPSE mRNA表达,HPA siRNA处理细胞48小时,与对照组相比,各有效浓度的HPSE siRNA可显著抑制T24细胞的体外侵袭能力(P<0.05)。结论:以siRNA阻遏乙酰肝素酶在膀胱癌细胞中表达可以成功地抑制膀胱癌细胞侵袭能力,通过应用RNA干扰技术等方法抑制乙酰肝素酶活性可能可以应用于临床治疗膀胱癌。     

乙酰肝素酶siRNA对人膀胱癌T24细胞株侵袭能力的影响

目的:观察乙酰肝素酶(Heparanase,HPSE)小干扰R N A(small-interfering RNA,siRNA)对人膀胱癌细胞株侵袭力的影响.方法:体外化学合成一段乙酰肝素酶特异性小干扰RNA(siRNA)序列,以阳离子脂质体介导将不同浓度的siRNA转染至膀胱癌细胞系T24细胞中,应用逆转录—聚合酶链反应(RT-PCR)法检测转染前后T24细胞中HPSE mRNA表达,采用transwell小室侵袭试验测定肿瘤细胞的体外侵袭力.结果:转染HPSE siRNA可以显著降低T24细胞中的HPSE mRNA表达,HPA siRNA处理细胞48小时,与对照组相比,各有效浓度的HPSE siRNA可显著抑制T24细胞的体外侵袭能力(P＜0.05).结论:以siRNA阻遏乙酰肝素酶在膀胱癌细胞中表达可以成功地抑制膀胱癌细胞侵袭能力,通过应用RNA干扰技术等方法抑制乙酰肝素酶活性可能可以应用于临床治疗膀胱癌.     

siRNA表达载体的构建及其表达

本研究用限制性内切酶消化质粒pCMV-tag-2B,除去巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)启动子核苷酸序列,剩下的核苷酸序列作为构建表达siRNA(Smallinterfering RNA,siRNA)载体的前体.依据文献提供的扩增H1 RNA启动子核苷酸序列的引物序列合成一对引物,以带有H1 RNA启动子序列的质粒DNA为模板扩增H1RNA启动子序列,插入前体,构建SiRNA的表达载体pCH1.另外将H1 RNA启动子插入pGEM-11fz相应位点,构建瞬时表达载体pGH1.依据EGFP的有效SiRNA抑制位点,合成两条分别为64bp的核苷酸链,通过体外退火,形成双链,然后插入已构建的两个表达载体.将这两个载体分别与表达EGFP蛋白的质粒pEGFP-N3共转染Bel-7402细胞,观察siRNA对EGFP的抑制效应.研究结果表明构建的载体有效表达了siRNA,这些载体可以用于与siRNA相关抗病毒治疗性试验研究.     

siRNA表达载体的构建及其表达

本研究用限制性内切酶消化质粒pCMV-tag-2B,除去巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)启动子核苷酸序列,剩下的核苷酸序列作为构建表达siRNA(Small interfering RNA,siRNA)载体的前体。依据文献提供的扩增H1RNA启动子核苷酸序列的引物序列合成一对引物,以带有H1RNA启动子序列的质粒DNA为模板扩增HIRNA启动子序列,插入前体,构建SiRNA的表达载体pCH1。另外将H1RNA启动子插入pGEM．1lfz相应位点,构建瞬时表达载体pGHl。依据EGFP的有效SiRNA抑制位点,合成两条分别为64bp的核苷酸链,通过体外退火,形成双链,然后插入已构建的两个表达载体。将这两个载体分别与表达EGFP蛋白的质粒pEGFP．N3共转染Bel．7402细胞,观察siRNA对EGFP的抑制效应。研究结果表明构建的载体有效表达了siRNA,这些载体可以用于与siRNA相关抗病毒治疗性试验研究。     

体外针对X基因的小干扰RNA的抗乙型肝炎病毒效应研究

目的：探讨体外针对乙型肝炎病毒（HBV）X基因的小干扰RNA（siRNA）对HBV复制和抗原表达的抵制作用。方法：利用siRNA表达框架法设计针对HBVX基因的siRNA,转染HepG2．2．15细胞,RT-PCR半定量检测转染前后X基因的表达;ELISA法测定各组24、48、72hHBsAg和HBeAg的含量;荧光定量PCR检测48h时HBVDNA的变化。结果：制备了HBVX基因的siRNA,转染后24、48和72h,HBVX基因mRNA的量分别减少了57％、78％和40％;siRNA能抑制HBsAg和HbeAg的分泌,抑制高峰在48h,抑制率分别为42％和43％;荧光定量PCR证实HBVDNA的复制亦受到抑制。结论：针对HBVX基因的siRNA在体外具有抑制HBV复制和抗原表达的作用。     

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。     

Use of bicistronic vectors in combination with flow cytometry to screen for effective small interfering RNA target sequences

The efficacy and specificity of small interfering RNAs (siRNAs) are largely dependent on the siRNA sequence. Since only empirical strategies are currently available for predicting these parameters, simple and accurate methods for evaluating siRNAs are needed. To simplify such experiments, target genes are often tagged with reporters for easier readout. Here, we used a bicistronic vector expressing a target gene and green fluorescent protein (GFP) to create a system in which the effect of an siRNA sequence was reflected in the GFP expression level. Cells were transduced with the bicistronic vector, expression vectors for siRNA and red fluorescent protein (RFP). Flow cytometric analysis of the transduced cells revealed that siRNAs for the target gene silenced GFP from the bicistronic vector, but did not silence GFP transcribed without the target gene sequence. In addition, the mean fluorescence intensities of GFP on RFP-expressing cells correlated well with the target gene mRNA and protein levels. These results suggest that this flow cytometry-based method enables us to quantitatively evaluate the efficacy and specificity of siRNAs. Because of its simplicity and effectiveness, this method will facilitate the screening of effective siRNA target sequences, even in high-throughput applications.     

干扰RNA的非靶免疫副作用及其siRNA序列设计与化学修饰

siRNA介导的RNA干扰技术已经成为基因功能研究和开展疾病治疗的有用工具.近年发现,siRNA在哺乳动物体内可激活天然免疫系统,诱导干扰素等炎症因子的分泌,并且可非特异性抑制某些非靶基因的表达,有可能极大限制RNA干扰技术的应用.进行高效特异性siRNA的设计和修饰,以保持或者增强siRNA的特异性靶基因沉默作用,又消除siRNA对机体的非靶免疫副作用,成为使siRNA安全有效应用于临床治疗的关键.     

The effects of thiophosphate substitutions on native siRNA gene silencing

RNA mediated interference has emerged as a powerful tool in controlling gene expression in mammalian cells. We investigated the gene silencing properties of six thiophosphate substituted siRNAs (all based on a commercial luciferase medium silencer) compared to that of unmodified siRNA. We also examined the cytotoxicity and dose-response using several thiophosphate modified siRNAs with unmodified siRNA. Our results show that two thiophosphate siRNA sequences convert from medium to high silencers with the addition of four randomly placed thiophosphates. Both thiophosphate siRNAs have a statistically significant difference in luciferase gene silencing (5% and 6% activity) relative to the unmodified native medium silencer referred to as siRNA-2 (18% activity) and four other thiophosphate siRNAs that maintain their medium silencing capability. This indicates that specific thiophosphate substitutions may alter native siRNA function. Further, this shows that thiophosphate siRNAs with the same nucleotide sequence but with different sulfur modification positions have different silencing effects. Both the native siRNA and the thio siRNAs showed a concentration dependent relationship, i.e., with concentration increase, the luciferase gene silencing effect also increased. Confirming cytotoxicity experiments showed no significant changes when HeLa cells were treated with 10nM thiophosphate siRNAs over the course of several days. These results suggest that specific placement of thiophosphates could play an important role in the development of siRNAs as therapeutics by engineering in properties such as strength of binding, nuclease sensitivity, and ultimately efficacy.     

抑制麻疹病毒体外复制的效应性小干扰RNA的鉴定

为了鉴定抑制麻疹病毒体外复制的靶向Rab9GTPase基因效应性小干扰RNA（siRNA）,根据。iRNA设计原则和Rab9GTPase基因的mRNA序列,设计并化学合成8对靶向Rab9GTPase基因的siRNAs和1对阴性对照siRNA,经脂质体法转染Vero—E6细胞株,转染10h后感染麻疹病毒Edmonston株。通过逆转录聚合酶链反应（RT—PCR）检测转染后细胞内Rab9GTPasemRNA水平;通过标准蚀斑试验检测麻疹病毒滴度。同对照组相比,8对靶向Rab9GTPase基因siRNAs中的2对（Rab9-4和Rab9—7）,以时间和剂量依赖性的方式显著地抑制细胞内Rab9GTPasemRNA表达和麻疹病毒的复制（抑制率高达90％以上）,其他的siRNAs对细胞内Rab9GTPasemRNA表达和麻疹病毒的复制的抑制性效应则低于50％。结果表明,Rab9-4和Rab9—7是体外抑制麻疹病毒复制的最有效的siRNAs,这些siRNAs靶序列能被用来深入研究RNA干扰治疗麻疹病毒感染的可能性。     

MAT2A基因小干扰RNA诱导人肝癌细胞凋亡的分子机制

为探讨甲硫氨酸腺苷转移酶2A(MAT2A)小干扰RNA对人肝癌细胞生长和细胞凋亡的影响及其机 制,采用脂质体转染法将MAT2A小干扰RNA质粒表达载体转染人肝癌细胞系Bel 7402细胞、HepG 2细胞和 HepG3B细胞.半定量RT PCR检测MAT2A mRNA表达,Western印迹检测MAT2A 蛋白质表达, M TT法观察MAT2A小干扰RNA对肝癌细胞生长的影响,流式细胞仪及DAPI染色检测siRNA对肝癌细 胞凋亡的影响.为探讨其作用机制, 进一步检测转染后肝癌细胞MAT的活性、MAT1A mRNA表 达及SAM、SAH含量.结果发现, MAT2A小干扰RNA特异性抑制人肝癌细胞MAT2A mRNA和蛋白质 的表达, 刺激MAT表达由MAT2A向MAT1A转变, 降低了肝癌细胞中MATⅡ活性（P<005） ,从而诱导肝癌细胞凋亡; MAT2A小干扰RNA诱导Bel－7402细胞、HepG 2细胞、 Hep 3B细胞凋亡 指数分别为19．3%±2．8%、22．8%±3．5%、21．8%±4．2%, 较对照组siRNA(凋亡指数为5 2%±19%)具有明显差异(P<005).DAPI染色显示, MAT2A小干扰RNA转染组可见多个细胞核 浓缩、碎裂成蓝色的小块状,染色质凝聚,形成典型的凋亡小体, 而对照siRNA转染组未发现典型的 凋亡小体.肝癌细胞的生长也受到抑制,MAT2A小干扰RNA转染Bel 7402细胞、HepG 2细胞 、HepG3B细胞72 h后,细胞生长抑制率达高峰,分别为39．62%、41．27%、38．84%.肝癌细胞 中SAM含量明显升高(P<001),而SAH含量改变不明显, SAM/SAH变化伴随SAM含量变化而改 变.提示靶向MAT2A基因的siRNA通过升高肝癌细胞中SAM含量,刺激MAT表达由MAT2A向MAT1A转变, 从而诱导肝癌细胞凋亡,抑制肝癌细胞生长.     

Prediction of siRNA knockdown efficiency using artificial neural network models

Selective knockdown of gene expression by short interference RNAs (siRNAs) has allowed rapid validation of gene functions and made possible a high throughput, genome scale approach to interrogate gene function. However, randomly designed siRNAs display different knockdown efficiencies of target genes. Hence, various prediction algorithms based on siRNA functionality have recently been constructed to increase the likelihood of selecting effective siRNAs, thereby reducing the experimental cost. Toward this end, we have trained three Back-propagation and Bayesian neural network models, previously not used in this context, to predict the knockdown efficiencies of 180 experimentally verified siRNAs on their corresponding target genes. Using our input coding based primarily on RNA structure thermodynamic parameters and cross-validation method, we showed that our neural network models outperformed most other methods and are comparable to the best predicting algorithm thus far published. Furthermore, our neural network models correctly classified 74% of all siRNAs into different efficiency categories; with a correlation coefficient of 0.43 and receiver operating characteristic curve score of 0.78, thus highlighting the potential utility of this method to complement other existing siRNA classification and prediction schemes.     

综述: 适配子介导的siRNA转运

小分子干扰RNA(small interfering RNA,siRNA)因能快速抑制哺乳动物特定基因的表达而用于各种疾病的治疗,然而选择合适的载体将siRNA安全有效地转运进入靶细胞仍是制约siRNA应用于临床治疗的重要因素．越来越多的转运载体被开发出来,其中包括针对细胞表面蛋白的适配子(aptamer)．Aptamer是一种能与靶分子高特异性和高亲和结合的寡核苷酸,已经越来越多地用于疾病的诊断和治疗．Aptamer作为载体介导siRNA转运可提高治疗的靶向性并减少副作用,这将为siRNA应用于临床靶向治疗提供一种特异有效的途径．目前,已经发现几种aptamers可以介导siRNA的转运,如anti-PSMA aptamer,anti-HIV gp120 aptamer,anti-CD4 aptamer等．本文将综述aptamer介导siRNA转运的最新研究进展．     

RNA干扰分子的制作

小干扰RNA是一种能够在各种生物体和细胞(包括蠕虫、果蝇、植物、哺乳动物)中减弱基因表达的有效工具。在哺乳动物中转染的siRNA能够抑制特殊基因的表达,这已经证明是探索基因功能、基因敲除、抗病毒研究、基因治疗的有效方法。简单、有效、特异性地抑制基因的表达具有巨大的科学、商业和医学治疗价值。如何设计和制作siRNA是影响RNA干扰效率的一个很重要的方面。本文就siRNA的设计和制作等方面作扼要的介绍。     

多种小分子干扰RNA联合抑制乙型肝炎病毒的体外研究

小分子干扰RNA(siRNA)能够在哺乳动物细胞中引起包括病毒基因在内的基因沉默。为了研究多种siRNA联合应用在体外抑制乙型肝炎病毒(HBV)复制中的效果,本研究设计了12种针对不同HBV靶点的siRNA,转染可稳定分泌HBV颗粒的HepG22.2.15细胞,并采用了酶联免疫法检测上清液中HBsAg和HBeAg的含量,实时定量PCR法检测细胞中HBV的DNA含量。结果发现这12种分子均能在不同程度上抑制病毒复制。进一步研究表明它们对HBV的抑制作用在一定程度上存在剂量效应和协同作用,单分子siRNA在80nmol/L处对HBsAg和HBeAg的抑制率分别可达到约80%和60%,而多分子siRNA组合在20nmol/L处对HBsAg就能达到90%的抑制率,但对HBeAg表达的抑制率提高不明显。单分子siRNA在80nmol/L处对HBVDNA复制的抑制率可达到90%以上,而多分子siRNA组合在20nmol/L处对DNA含量就能达到约90%的抑制率。本研究的结果为进一步开发新的联合应用多种siRNA治疗HBV的途径打下了基础。