系统RNA干扰及在昆虫中的应用

系统性是RNA干扰(RNA interference,RNAi)在植物和线虫中的一个重要特性,即RNAi沉默信号可以在细胞和组织间进行传递,近年来研究发现某些昆虫中也存在系统RNAi现象.RNAi技术对很多领域的发展具有重要的促进作用,包括功能基因组学和害虫防治等领域.综述线虫,昆虫的系统性RNAi研究概况以及RNAi在昆虫领域的应用现状,并展望其应用前景.     

RNA干扰在昆虫中的作用机理及应用进展

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,作为抵抗病毒的免疫机制,广泛存在于生物体内。RNAi在秀丽隐杆线虫中的发生机制已明确,但昆虫的系统性RNAi不同于线虫,在昆虫中尚未发现线虫跨膜蛋白SID．2的同源蛋白,且果蝇中不存在依赖于RNA的RNA聚合酶（RdRP）,但存在具有相似活性的物质。昆虫发生RNAi的效率不仅与靶标基因自身及双链RNA的选择有关,而且与虫体的发育状态及摄入双链RNA的剂量相关。随着RNAi在昆虫中作用特点的阐明,RNAi的应用价值也逐渐体现。近年来,通过RNAi沉默靶标基因,不但促进了昆虫基因功能研究的发展,而且被广泛用于重要农业害虫抗药性基因的研究。最新研究表明,RNAi结合第2代测序技术,针对非模式昆虫,能迅速找到具有致死效应的靶标序列,加快了利用RNAi技术生产生物农药的步伐。     

昆虫的RNA干扰

RNA干扰(RNAi)是一种强有力的分子生物学技术, 在昆虫研究中得到了较多的应用。目前, RNAi技术主要应用于昆虫功能基因和功能基因组研究, 已在多个目的19种昆虫上实现了RNAi。在昆虫上实现RNAi的方法主要有注射、浸泡、喂食、转基因和病毒介导等方法, 这些方法各有特点, 其中喂食法因其简单而最有应用前景。昆虫RNAi的系统性较为复杂, 只有部分昆虫具有RNAi的系统性。昆虫中RNAi信号传导的基因可能是sid-1, 但昆虫RNAi的系统性机理还不是很清楚。转基因植物产生的dsRNA实现了对作物的保护, 证实了RNAi技术可用于害虫控制, 为害虫控制开辟了新领域。昆虫的RNAi研究处在起步阶段, 研究昆虫RNAi的机理, 特别是RNAi在昆虫体内的系统性扩散机理, 改进实现RNAi的方法, 提高RNAi技术在昆虫研究中的应用, 有利于昆虫基因功能鉴定和害虫控制, 促进昆虫学科的发展。     

RNA干扰技术在果蝇中的应用

RNA干扰是双链RNA特异诱导的转录后期基因沉默.该技术随着不断完善而越来越被广泛地运用于果蝇的功能基因组研究上,双链RNA已经成为果蝇中功能基因的一个十分有效的抑制子,势必使RNA干扰技术成为研究果蝇体内基因功能的强有力的反向遗传学研究技术.     

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.     

RNA干扰技术及其在细胞周期研究中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNA i)是由双链RNA(doub le-stranded RNA,dsRNA)引发的转录后基因沉默(posttran-scridptional gene silenc ing,PTGS)。dsRNA经D icer酶降解成21-23nt的siRNA,并以其为模板,特定位点、特定间隔降解与之序列相应的mRNA。随着RNA i机制的深入研究与广泛应用,目前该技术已经普遍应用于细胞周期研究中,在阐明各种调控机制的同时也为基因治疗提供了新靶点。     

RNA干扰技术及其在植物研究中的应用

RNA干扰(RNA interference,RNAi)是最近几年发现和发展起来的一门新兴的在转录水平上的基因阻断技术,它是生物体内由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)介导同源mRNA降解的现象。RNAi广泛存在于从真菌到高等植物、从无脊椎动物到哺乳动物各种生物中。研究表明通过转入目的基因序列的双链RNA可以诱导产生基因沉默现象。同时,RNAi能监控异常的或外源的遗传物质在机体内的水平,并调控基因的表达,是生物体抵御外在感染的一种重要的保护机制,这使得RNA干扰技术具有十分诱人的应用前景。介绍了RNAi的研究历史、作用机制、特点及其在植物研究中的应用。     

RNA干扰技术在功能基因研究中的应用

RNA干扰是与靶基因序列同源的双链RNA所诱导的一种特异性的转录后基因沉默现象。它是一种跨越多种种属的古老的生物途径,同时它的出现为生物学家提供了一种快速,简便的反向遗传学技术,在后基因组时代功能基因的研究中具有重要的应用前景。     

RNA干扰在动物研究中的应用

RNA干扰(RNAi)是指具有同源性的双链RNA分子导入细胞后,使促进与之同源的mRNA发生特异性降解的现象。随着对RNAi分子机制研究深入,它将成为研究动物基因功能、蛋白质功能、基因治疗、基因药物的强有力的工具。     

Symbiont-mediated RNA interference in insects

RNA interference (RNAi) methods for insects are often limited by problems with double-stranded (ds) RNA delivery, which restricts reverse genetics studies and the development of RNAi-based biocides. We therefore delegated to insect symbiotic bacteria the task of: (i) constitutive dsRNA synthesis and (ii) trauma-free delivery. RNaseIII-deficient, dsRNA-expressing bacterial strains were created from the symbionts of two very diverse pest species: a long-lived blood-sucking bug, Rhodnius prolixus, and a short-lived globally invasive polyphagous agricultural pest, western flower thrips (Frankliniella occidentalis). When ingested, the manipulated bacteria colonized the insects, successfully competed with the wild-type microflora, and sustainably mediated systemic knockdown phenotypes that were horizontally transmissible. This represents a significant advance in the ability to deliver RNAi, potentially to a large range of non-model insects.     

RNAi技术在昆虫功能基因研究中的应用进展

RNA干扰（RNA interference,RNAi）是指外源或内源的双链RNA（dsRNA）特异性地引起基因表达沉默的现象,它作为一种有效的工具用来产生转录后沉默,从而抑制特定基因的表达,成为基因功能研究的一种新方法,除了在模式昆虫如果蝇Drosophila中广泛应用之外,也在非模式昆虫中得到成功应用。近年来,RNAi技术在导入方法和基因功能分析方面都取得了飞速发展,且与转基因技术相结合成功应用于害虫防治领域。本文综述了RNAi技术在导入方法、昆虫功能基因组功能分析及害虫防治等领域新近的研究成果,并展望了该技术的应用前景。     

多组学分析在昆虫滞育中的应用

组学技术将生物的相关问题分别展现在基因、蛋白质和代谢物等不同层次水平上,已成为解读生命过程的重要工具。本文分别从转录组学、蛋白质组学、代谢组学以及组学间的联合应用等方面概括总结了组学技术在昆虫滞育研究中的应用情况,阐述了以转录组学、蛋白质组学和代谢组学为代表的多组学技术在昆虫滞育调控分子机制中取得的重要成果,并针对当前研究现状,对昆虫滞育中组学技术应用的前景和局限性进行了总结和展望,以期为昆虫滞育调控分子机制的研究提供参考依据。     

昆虫RNA干扰中双链RNA的转运方式

昆虫RNA干扰主要指外源双链RNA诱发的,通过阻碍特定基因的翻译或转录,引起内源目标信使RNA沉默的机制。由于RNA干扰的特异性,RNA干扰技术主要应用于昆虫功能基因组和害虫防治的研究。本综述主要对双链RNA引起昆虫体内RNA干扰研究中双链RNA转运的3种方法(显微注射法、喂食法及浸泡与转染法)进行介绍和讨论。这3种方法中,显微注射法能将精确数量的双链RNA迅速转运到目标组织,更适合实验室基因功能的研究;喂食法操作简单快速,适合高通量的基因筛选;浸泡与转染法也适合大规模的基因筛选,但更常见于细胞研究中。     

昆虫的夏滞育

夏滞育作为昆虫越夏的生态策略 ,已广泛引起昆虫学家的重视。本文就几十年来夏滞育研究的进展进行综述。着重讨论诱导、维持、终止夏滞育的主要环境因子 ,夏滞育的生态特征和它的生态适应意义。     

昆虫RNA沉默抗病毒机制研究进展

RNA沉默是昆虫用来抵御病毒入侵的一种普遍而又进化保守的防御机制, 而昆虫病毒也会相应地编码沉默抑制子来破坏宿主的防御功能。本文主要结合果蝇的相关研究成果对昆虫RNA沉默抗病毒机制、 RNA沉默抑制子的作用特征及宿主与病毒的共进化关系做一综述。研究表明, 由小干扰RNA (small interfering RNAs, siRNA)介导的RNA干扰在果蝇抗病毒防御机制中发挥重要作用。果蝇中Dicer-2（Dcr-2）, argonaute-2（AGO2）和双链RNA结合蛋白R2D2是siRNA干扰途径中的3个关键组分, 这3个基因的缺失或突变会显著提高果蝇对RNA病毒的感受性。此外, 果蝇中还鉴定了其他与RNA干扰密切相关的基因, 如vasa intronic gene, aubergine, armitage, rm62 和piwi, 它们在抗病毒感染中同样发挥重要作用。果蝇病毒中已鉴定出3种RNA沉默病毒抑制子（viral suppressors of RNAi, VSRs）, 分别为果蝇FHV病毒沉默抑制子FHV-B2、 果蝇C病毒沉默抑制子DCV-1A及果蝇CrPV病毒沉默抑制子CrPV-1A。FHV-B2和DCV-1A通过与dsRNA或siRNA结合抑制RNA沉默, 而CrPV-1A通过与AGO2结合阻止RISC的形成抑制RNA沉默。在漫长的进化过程中, 病毒和宿主相互博弈, 协同进化。昆虫抗病毒沉默途径中的关键组分通过保持持续和快速进化来对抗高度变异的VSRs。     

昆虫滞育诱导的分子调控机制

滞育是昆虫长期适应不利环境的重要对策之一,对昆虫的生存、繁衍和进化都具有重要意义.滞育一般分为滞育前期、滞育期和滞育后期3个阶段,其中,滞育前期包括滞育诱导期和滞育准备期,是确保昆虫顺利进入滞育的重要时期.本文首先简要概括了光周期、温度、湿度、食料等外界环境因素在不同昆虫滞育诱导中的作用;然后系统综述了滞育激素、保幼激...