rnai干扰技术原理

RNA干扰技术的原理与应用

󰀀 󰀀 RNA干扰( RNAinterference , RNAi )是通过小干扰 RNA ( small

interference RNA, siRNA ) 造成目的mRNA特异性降解, 从而使基因转录后沉默的一种现象。这一现象广泛存在于自然界, 是生物体进化过程中抵御外来基因侵害的一种机制, 为稳定基因组发挥了重要作用。由于 RNAi可以作为一种简单、 有效的代替基因剔除的遗传工具,正在功能基因组学领域掀起一场真正的革命, 并将加快这个领域的研究步伐。

1󰀀 RNAi现象的发现及发展

1995年, Guo等用反义 RNA阻断秀丽新小杆线虫的 part 󰀀1基因的实验中发现, 正义和反义 RNA都阻断了该基因的表达,这与传统上对反义 RNA技术的解释相反。1998年 2月卡耐基研究院的 F i re等将双链 RNA ( double󰀀stranded RNA, ds RNA)转入细胞内,发现靶基因的 mRNA发生了降解,证实高度纯化的 ds RNA 可以高效特异的阻断相应的基因表达,而且效率比单链 RNA至少高 2个数量级,首次揭示了 Guo等遇到的现象,即为 RNAi。

随后研究发现, RNAi现象广泛存在于各种生物中,是一种古老的重要保护机制, RNAi技术作为一种重要的研究手段大大加速了基因组学的研究进程,现已成为基因功能研究和基因治疗研究的热点。

在短短几年中,对 RNAi的研究取得了突飞猛进的发展, 许多令人振奋的报道相继出现, 2001年首次报道了在哺乳动物细胞培养中成功应用 RNAi技术抑制基因表达, 开创了 RNAi技术应用于高等生物基因功能研究的先河; 2002年, K ay研究小组首次报道了应用 RNAi技术在哺乳动物整体水平进行基因表达沉默的实验研究;2004年哺乳动物全基因组范围 RNAi研究也取得了重要进展,先后报道了用酶法构建全基因组 siRNA文库新技术和应用基因组 siRNA文库,从全基因组水平对高等动物基因功能进行高通量 RNAi研究。这些研究成果愈来愈表明, 生物体基因转化的最终产物不仅仅是蛋白质,还包括相当一部分 RNA。

２００６年６月　第２９卷第３期　舰船电子对抗　ＳＨＩＰＢＯＡＲＤ　ＥＬＥＣＴＲ（）ＮＩＣ　Ｃ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ　Ｊｕｎ．２００６　ＶｏｌＪ　２９　ＮＯ．３　

红外干扰机干扰原理及相关技术　

吴　丹，马超杰　

（解放军电子工程学院，合肥２３００３７）　

摘要：红外干扰机是一种红外有源干扰装置，可发出经过调制的红外干扰辐射，阻碍敌方红外制导导弹获取　目标信息。分析了该装置对圆锥扫描导引头的干扰原理，并探讨了相关技术。　关键词：红外干扰机；导引头；调制　中图分类号：ＴＮ９７６　文献标识码：Ａ　文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２００６）０３—０００６—０４　

Ｊａｍｍｉｎｇ　Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｏｆ　Ｉｎｆｒａｒｅｄ　Ｊａｍｍｅｒ　

ＷＵ　Ｄａｎ。ＭＡ　Ｃｈａｏ—ｊｉｅ　

（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ＰＬＡ。Ｈｅｆｅｉ　２３００３７，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｊａｍｍｅｒ　ｉｓ　ａ　ｓｏｒｔ　ｏｆ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ａｃｔｉｖｅ　ｊａｍｍｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ，ｉｔ　ｃａｎ　ｔｒａｎｓｍｉｔ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｊａｍｍｉｎｇ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｔｈａｔ　ｈａｓ　ｂｅｅｎ　ｍｏｄｕｌａｔｅｄ，ｂｌｏｃｋ　ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｇｕｉｄａｎｃｅ　ｍｉｓｓｉｌｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅｎｅｍｙ　ｆｒｏｍ　ｉｎｔｅｒｃｅｐｔｉｎｇ　ｔａｒｇｅｔ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｚｅｓ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐ—　

ｍｅｎｔ　ｊａｍｓ　ａｇａｉｎｓｔ　ｔｈｅ　ｃｏｎｉｃａｌ　ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｓｅｅｋｅｒ，ａｎｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｉｎｆｒａｒｅｄ　ｊａｍｍｅｒ；ｓｅｅｋｅｒ；ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　

© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 　第12卷第2期　2003年6月 中国组织化学与细胞化学杂志

CHINESEJOURNALOFHISTOCHEMISTRYANDCYTOCHEMISTRY Vol1121No.2Jun.2003　

RNA干扰技术的原理与应用

马鹏鹏薛社普韩代书3

(中国医学科学院基础医学研究所,中国协和医科大学基础医学院细胞生物学系,北京　100005)

〔摘要〕　RNA干扰(RNAinterference,RNAi)是由双链RNA(double2strandedRNA,dsRNA)所引起的序列特异性

基因沉默,是真核生物中一种非常保守的机制,它与协同抑制(cosuppression)、转座子沉默(transposonsilencing)以及发

育等许多重要的生物学过程密切相关。RNA干扰依赖于小干扰RNA(smallinterferenceRNA,siRNA)与靶序列之间严格的

碱基配对,具有很强的特异性,涉及众多基因和蛋白复合物,构成了一个以小RNA为核心的真核基因表达调控系统,它

可以在染色质水平、转录水平、转录后水平和翻译水平参与基因表达的调节。RNA干扰技术为人们迅速、准确的剖析基因

的功能,分析基因之间错综复杂的联系和相互作用提供了极为有用的工具,同时也为人们预防和治疗癌症和病毒疾病提供

了新的思路。

〔关键词〕　RNA干扰(RNAi);　双链RNA(dsRNA);　小干扰RNA(siRNA);　基因沉默

〔中图分类号〕　Q522 〔文献标识码〕　A

〔收稿日期〕2003203215　〔修回日期〕2003203230

〔基金项目〕国家科技部“973”项目[G19990559(01)]

〔作者简介〕马鹏鹏,男(1975年),汉族,在读博士研究生。

RNAi表达载体构建

近年来的研究表明,一些短片断的双链RNA可以通过促使特定基因的

mRNA降解来高效、特异的阻断体内特定基因表达,诱使细胞表现出特定基因缺

失的表型, 称为RNA干扰（RNA interference,RNAi）.siRNA（small interfering

RNAs）就是这种短片断双链RNA分子,能够以序列同源互补的mRNA为靶目标,

降解特定的mRNA.RNAi的发现具有划时代的意义,它不仅深入揭示 了细胞内基

因沉默的机制,而且它还是后基因组时代基因功能分析的有力工具,极大地促进了

人类揭示生命奥秘的进程.现在越来越多的研究人员开始采用RNAi 来研究生物

体的基因表达.RNAi技术可广泛应用到包括功能基因组学,药物靶点筛选,细胞信

号传导通路分析,疾病治疗等等。

目前为止较为常用的5种制备siRNAs的方法包括：

1.化学合成

2.体外转录

3.长片断dsRNAs经RNase III 类降解 (e.g. Dicer, E. coli, RNase III)

4.siRNA表达载体或者病毒载体在细胞中表达siRNAs

5.PCR制备的siRNA表达框在细胞中表达

获得高纯度的siRNA产物是进行实验的第一步,而转染的效率则是非常关键的因

素。

一、基本概念

1.RNAi：（RNA interference）RNA干扰

内源性或外源性双链RNA(dsRNA)介导的能诱导细胞内与其序列同源的特异基

因表达沉默或抑制的效应,诱使细胞表现出特定基因缺失的表型,称为RNA干扰,

它也是体内抵御外在感染的一种重要保护机制.

2.siRNA ：(small interfering RNAs)小干扰RNA

由长dsRNA裂解而成的一种19-25nt的短片断双链RNA分子,能够以同源互补

序列的RNA为靶目标降解特定的mRNA, RNAi的关键效应分子.

3.shRNAs:(small hairpin RNA )小发夹RNA