害虫的基因沉默控制

作为现代分子生物学的重大突破性成果之一,基因沉默是人为调控基因表达的重要途径之一。本文介绍了基因沉默的发现历史、作用机制及其在昆虫中的研究进展,以及利用基因沉默原理进行害虫控制的探索,并展望害虫基因沉默控制的应用前景。     

转基因植物中外源基因沉默机制的研究进展

基因沉默现象是导致转基因不能正常表达的重要因素之一.其作用机制主要有三种：位置效应,转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默.根据目前的知识, 重复序列是基因沉默的普遍诱因,甲基化是基因沉默的直接原因.     

Sir2基因与端粒沉默的研究进展

转录沉默是基因表达调控的重要方式,它对于保持细胞的不同分化状态和维持染色质的稳定性至关重要。沉默信息调节因子2（silent information regulator 2,Sir2）参与酵母交配型基因沉默（silent mating type）、端粒区基因沉默以及核糖体DNA（rDNA）沉默。端粒区的基因沉默可能是酵母衰老过程中的机制之一,处于沉默状态的染色质中的许多基因无转录活性,可能由此影响酵母生长。     

植物转基因沉默及控制

植物基因工程的目的就是获取外源基因能够按照设计要求正常表达和稳定遗传的转基因植物。近几年来,广泛报道了转基因植物中存在转基因沉默现象。主要阐述了两种转基因沉默的机理即转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默,各种机理都涉及DNA DNA,DNA RNA,RNA RNA的相互作用。同时,还讨论一些控制转基因沉默现象的策略,特别是MAR在转基因植物中具有增强基因表达和减少株间差异的作用。     

RNAi递送系统在害虫防治中的研究进展

RNAi是由dsRNA引发的,靶向目的 基因的高效与特异的基因沉默技术.由于其高效性、特异性和便捷性,RNAi技术广泛应用于基因功能研究、高通量目的 基因筛选、基因治疗、药物靶标预测和农业病虫害防治等领域.考虑到RNAi效率、安全性和预期靶基因下调的潜在障碍,RNAi提供高效防治应用的前提是以合适的方式递送效应RNA.本文对近期农业重要性害虫和病媒害虫防治应用中开发的RNAi递送系统进行综述,对这些RNAi递送系统的干扰效率和多重进入位点作了比较,并展望了RNAi递送系统在害虫防治中的应用,以期更好地完善RNAi技术在昆虫学研究和害虫防治中的应用.     

RNA干扰技术在昆虫滞育机制研究中的应用

滞育是昆虫对环境适应的一种重要的生理特性,研究其机理有助于对有益昆虫的开发利用和对害虫生态调控新途径的探索。RNA干扰是生物体内源基因发生转录后特异性降解的一种生理现象,作为一种强有力的分子生物学技术,已逐渐应用于昆虫功能基因研究以及害虫防治等领域。本文围绕RNAi的作用机理及其对昆虫滞育相关基因的沉默研究展开综述,旨在为进一步研究滞育分子机制提供新思路。     

miRNA调控昆虫与病毒互作的研究进展

miRNA是一类重要的非编码小分子RNA,可在转录后水平调控基因表达,参与并调控机体的生长发育、细胞分化、细胞凋亡、抗病毒、激素分泌、神经系统等重要生物过程。本文介绍了miRNA的合成途径及其生物学功能,并重点阐述miRNA在昆虫宿主与病毒互作中的调控作用:通过mRNA剪切或抑制靶标蛋白的翻译负调控靶标基因,实现基因沉默,调控约50%的蛋白质编码基因的表达,许多miRNA已被发现在人体和植物中参与调控病毒的复制侵染,因此也有可能控制害虫对病毒抗性的产生,恢复病毒对害虫的防控作用。最近有研究将害虫特异的miRNA转入植物,干扰昆虫蜕皮过程导致幼虫的死亡,作为Bt转基因作物的替代,成为抗虫基因工程的新选择。研究miRNA在昆虫对病毒抗性产生中的作用,将为昆虫抗病毒机制的研究提供新的思路,为害虫生物防治措施的应用及改进提供理论参考。     

转录后基因沉默--植物抵御外来病毒入侵的一种机制

基因沉默是近几年来在转基因植物中发现的一种后生遗传现象。基因沉默大体可以分为两类：位置效应引起的基因沉默和同源依赖的基因沉默。其中,同源依赖的基因沉默又可以分为转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。基因沉默的发现使得人们对植物和病毒的相互关系有了一个新的认识。基因沉默研究中所发现的转录后基因沉默现象是植物抵御病毒入侵、保持自身基因组完整性的一种防御机制,是植物与病毒共进化的结果。对于沉默产生的机理,尤其是转录后基因沉默,已经提出不少模型,但是都未能较全面地解释基因沉默中出现的各种实验现象。该文现就实验所取得的相关结果、转录后基因沉默机制和植物对病毒防御机制的相互关系,以及其研究进展进行综述。     

RNA干扰技术在昆虫学领域研究进展

RNA干扰(RNAi)是生物体内源基因发生转录后特异性降解的一种生理现象,广泛存在于生物体内。RNAi主要由小干扰RNA诱发阻碍目的基因的翻译或转录,造成目标信使RNA沉默。RNAi具有高效、特异性强等优点,被广泛应用于昆虫基因功能研究,并显示出了开发新型病虫害管理策略的巨大潜力。主要阐述了RNAi的沉默机制,双链RNA转入昆虫体内的几种方式,以及RNAi技术在不同目昆虫中研究的最新进展。最后,对RNAi技术存在的不足之处进行了简单总结,还对RNAi技术在害虫防治中的应用进行了展望,以期为该技术广泛应用于农业害虫防治提供理论支持。     

植物中有控制害虫繁殖的基因

据InternationalPestControl1996年第2期报道：英国科学家最近从几种植物中分离出能控制作物害虫繁殖的新基因,据称这项抗虫基因研究将对全球作物害虫防治产生积极影响。设在剑桥的阿克塞斯遗传公司的科学家已从矮小的雪花莲植物中分离出一种叫GNA的基因,该基因控制雪花莲植物中的一种专化蛋白的合成,这种蛋白质并不能杀死取食该植物的害虫,但可抑制害虫的自然生殖循环,阻止其正常的繁殖,最终遏制害虫种群的增长。GNA是目前分离出的对诸如蚜虫和飞虱之类的重要吸液害虫奏效的首例基因,对防治为害小麦的蚜虫、温室作物的椰粉虱和…     

转基因植物中外源基因的沉默及应对策略

随着转基因技术在作物育种领域的应用,转基因植物中外源基因表达量低的现象较为普遍。导致外源基因表达量低的主要原因是基因沉默。外源基因沉默可分为转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。如何应对基因沉默,提高外源基因的表达量,是转基因技术发展亟待解决的问题。     

转基因植物转录后基因沉默的特点、机理及应用

自在转基因植物中发现转基因沉默现象以来 ,很多学者对该现象进行了广泛的研究 ,认为其作用机制有三种 :位置依赖性基因沉默、转录水平基因沉默、转录后水平基因沉默。目前主要集中于转录后水平基因沉默的研究 ,通过研究发现它具有广泛性、可传导性及特异性的特点 ,并对其机制提出了一些假说。最近 ,人们还发现转录后水平基因沉默与植物抗病毒能力有联系。本文对转基因植物转录后基因沉默的特点、机理及应用方面的进展作了综述     

Gene-specific silencing induced by parallel complementary RNA in <Emphasis Type="Italic">Pseudomonas aeruginosa</Emphasis>

To investigate whether parallel complementary RNA (pRNA) could induce gene-specific silencing in Pseudomonas aeruginosa, pRNA of the mexA gene was expressed in it. Compared to the control strains, the strain expressing pRNA of mexA showed a 50% decrease in minimum inhibitory concentrations (MICs) of several antimicrobial agents and a twofold increase in the initial accumulation rate of ethidium bromide, all of which are substrates of the MexAB-OprM efflux pump. These results suggest that gene-specific silencing was induced by pRNA. This is the first time that such a route for gene silencing has been reported in a bacterium other than Escherichia coli. Gene-specific silencing induced by pRNA may be useful as a novel biotechnology tool for gene regulation in prokaryotes.     

Use, tolerance and avoidance of amplified RNA silencing by plants

In plants and several other organisms, the effects of RNA silencing can be amplified by the action of cellular RNA-DEPENDENT RNA POLYMERASES (RDRs). These enzymes were primarily studied for their role in antiviral defense in plants, but it is becoming increasingly apparent that they also have important endogenous functions, including the control of chromatin structure and the regulation of cellular gene expression. Recent evidence suggests that endogenous RDR activities intercept several RNA quality control pathways that normally prevent or restrain widespread amplification of silencing, which is likely to be detrimental. Plants appear, however, to have evolved sophisticated measures to tolerate or exploit amplified silencing under specific biological circumstances.     

RNA沉默在分析植物基因功能方面的研究

RNA沉默是真核生物的一种高度保守的和序列特异的RNA降解系统,它不但是基础生物学领域的研究热点,同时在调节基因表达或研究基因功能方面也是非常有前景的。植物中的转录后基因沉默（PTGS）是RNA沉默的一种形式,通过PTGS能对目标RNA进行特异性降解。对双链RNA（dsRNA）在RNA沉默启动中所起中心作用的认知,形成了几种RNA沉默载体的构建方法,这些方法与基因组资源相结合,通过转基因或非转基因的方法能够快速和高效研究植物的基因功能。