植物RNA沉默机制的研究进展

RNA沉默是真核生物中普遍存在的抵抗病毒复制表达、抑制转座子转座及调控基因表达的监控机制。植物中的RNA沉默(转录水平的基因沉默PTGS)在RdRP的作用、transitive RNAi的双向延伸、沉默效应的系统性传播等方面与动物中有所不同,且植物中的内源性miRNA在数量和种类上也更具多样性。文中就以上方面及RNA沉默在植物中的应用进行了综述。     

病毒miRNA的研究进展

MicmRNA（miRNA）是指一组由多细胞生物产生的小片段非编码RNA,是真核生物基因调控重要的组成成分。近些年来有研究者在病毒中也同样发现编码产生的miRNA,其可通过RNA干扰途径参与调节感染过程以及促进癌症的发生。因此阻止病毒小RNA生成有望成为治疗病毒相关疾病的新方法。     

RNA沉默机制及其抗病毒应用

RNA沉默是发生在植物 (转录后基因沉默或共抑制 )、动物 (RNA干扰 )和真菌 (消除作用 )等真核生物细胞中的一种对外源遗传因子 (转座子、转基因或病毒 )的特异性和高效率的降解机制。随着对植物病毒分子遗传学认识的加深和对寄主防御系统研究的深入 ,发现了许多控制植物病毒病的方法 ,不过迄今为止最为成功的是通过RNA沉默机制获取抗病毒工程植株。在陈述了RNA沉默机制的研究最新进展基础上 ,提出了如何充分利用该机制进行植物抗病毒转基因研究。     

RNA干涉与基因沉默

双链RNA介导的遗传干涉的机制是1998年发现的,它通过双链RNA的介导特异性地降解相应序列的mRNA,从而导致转录后水平的基因沉默,到目前为止的真菌,拟南芥,线虫,锥虫,水螅,涡虫,果蝇,斑马鱼,小鼠等真核生物中都发现存在这一基因沉默机制,目前的研究表明,RNA干涉与植物中的共抑制（Cosuppression),真菌中的基因压制（quelling)很可能具有共同的基本分子机制,这也说明,很可能在进化的很早期阶段,生物就获得了这种机制,RNA干涉对于抵抗病毒入侵,抑制转座子活动等具有重要作用,对于生物体的发育和基因调控可能也有重要作用。     

RNA干扰与抗病毒感染

RNA干扰(RNAi)是由小干扰RNA(siRNA)引发的生物细胞内同源基因的转录后基因沉默(PTGS)现象,是一种古老的生物抵抗外在感染的防御机制。RNAi因其在维持基因组稳定、调控基因表达和保护基因组免受外源核酸侵入等方面发挥的重要作用,已被广泛用于探索基因功能、基因治疗和新药的研发。外源导入siRNA引发的RNAi可以特异性抑制病毒的复制与感染,为抗病毒感染治疗开辟了一条新的途径。     

双链RNA在基因沉默中的作用

介绍依赖于同源识别的基因沉默 .依赖于同源识别的基因沉默 ,是指向生物体内导入外源核酸时引起相应序列的内源基因的表达被特异性抑制的一种基因调控现象 .基因沉默分为转录基因沉默和转录后基因沉默 ,二者都通过双链RNA介导 .它们是真核生物中普遍存在的抵抗病毒入侵、抑制转座子活动、调控基因表达的监控机制 .这些机制具有巨大的应用前景 .     

真核生物rRNA基因的转录调节

核糖体RNA(rRNA）基因的转录直接决定着细胞核糖体的生物发生,而后者与细胞的生长、增殖等行为相适应.研究发现,rRNA基因转录以RNA聚合酶Ⅰ（Pol Ⅰ）为核心,有多种因子参与,并受到多种调控因子的严密调节控制;各调控因子不仅均有自己特异的作用位点,而且又彼此关联、相辅相成.本文在简要介绍真核生物rRNA基因转录基本过程与涉及的主要因子的基础上,重点阐述了rRNA基因转录的主要调节方式,包括ERK、mTOR和JNK等信号转导通路对转录因子磷酸化的影响;转录因子的乙酰化;细胞周期相关因子和其它因子的多种作用方式等. 概括起来看,真核生物rRNA基因转录调节的核心机制是调节转录因子间及转录因子与DNA间的相互作用或影响染色质结构,从而实现对rRNA基因转录的调控,以满足特定生理/病理状况下细胞对rRNA量的要求.     

RNA 沉默的病毒抑制子

RNA 沉默是一种在真核生物体内普遍保守的、通过核酸序列特异性的相互作用来抑制基因表达的调控机制 . RNA 沉默的一种重要生物学效应是防御病毒的侵染,而针对寄主的这种防御机制,许多植物病毒已演化通过编码 RNA 沉默的抑制子来克服这种防御反应 . 目前,已从植物、动物和人类病毒中鉴定了 20 多种 RNA 沉默的抑制子,围绕抑制子的鉴定和作用机理研究已成为病毒学研究的一个热点 . 对 RNA 沉默抑制子的发现、鉴定方法、作用机理及与病毒病症状形成的关系、动物病毒的沉默抑制子等方面的最新进展做了综述,并对沉默抑制子的应用和存在的问题进行了讨论 .     

植物抗病分子机制研究进展

植物抗病机制是目前研究的热点。在长期的进化过程中,植物形成了一系列复杂有效的防御机制来抵御、破坏病原物的侵染。植物抗病基因在植物抗性反应中起着重要的作用,植物一旦监测到病原物马上起始防御反应,并伴随着植物体内一系列细胞和生理生化的变化。近年来,基因沉默作为一个重要的细胞内防御外源核酸的机制,越来越受到科学家重视。综述了植物抗病基因和基因沉默机制在植物抗病反应中的重要作用,并对研究植物抗病机制的前景做了展望。     

RNA沉默与植物病毒

植物中RNA沉默（RNAsilencing)亦称为转录后基因沉默（PTGS）或共抑制,是植物抵抗外来核酸（转座子、转基因或病毒）入侵,并保护自身基因组完整性的一种防御机制。RNA沉默是近十年来发现的植物界中普遍存在的现象,已成为植物分子生物学领域的一个新的研究方向。对RNA沉默特点和机制的研究表明,植物病毒与（转基因）植物内发生的RNA沉默有着密切的联系,作者从病毒对RNA沉默的诱导、抑制、防御等方面,简述了RNA沉默与病毒的关系。并对病毒载体所诱导的RNA沉默在植物发育和基因组功能分析等方面的应用价值进行了讨论。     

Antiviral silencing in animals

RNA silencing or RNA interference (RNAi) refers to the small RNA-guided gene silencing mechanism conserved in a wide range of eukaryotic organisms from plants to mammals. As part of this special issue on the biology, mechanisms and applications of RNAi, here we review the recent advances on defining a role of RNAi in the responses of invertebrate and vertebrate animals to virus infection. Approximately 40 miRNAs and 10 RNAi suppressors encoded by diverse mammalian viruses have been identified. Assays used for the identification of viral suppressors and possible biological functions of both viral miRNAs and suppressors are discussed. We propose that herpes viral miRNAs may act as specificity factors to initiate heterochromatin assembly of the latent viral DNA genome in the nucleus.